先假设这个反应是可以的,那么化学方程式是:
4 HNO3 + 3 C = 4 NO + 3 CO2 + 2 H2O
好的,我们知道一个化学反应是否能自发正向进行,可以通过
判断。
经过我查表计算(迪安JA.2003兰氏化学手册.2版.科学出版社),我计算出:
这个反应的标准自由能变是:
= -984.25<0
这个值,怎么看都是完全的正向反应……什么情况= =我要看清楚我有没有差错表。
没有错啊!!!标准自由能经过计算就是那个-984.25啊!!
看到这个数值,我感觉已经没有用化学反应等温式计算的必要了。(用标准自由能变可以换算标准平衡常数:
)因为
时,可认为反应单向进行。这个反应看自由能变的数值,就是正向进行,连可逆的余地都没有。
这个东西是可以反应的,反应速率我不清楚,算反应速率又是另一回事了。
或许因为反应速率实在太慢,才导致高中课本直接说它不能反应。浓硝酸的氧化性比稀硝酸强(一个物质参与反应时实际的氧化性受物质的浓度影响),所以相同温度浓硝酸和碳反应的速率绝对比稀硝酸快。然而强氧化性的浓硝酸都要依靠温度的提高来加快与碳反应的速率,使得速率提升到可以观察到实验现象的程度。可想而知,稀硝酸的反应速率是该有多低……
结论:碳和稀硝酸其实是可以反应的,至少在热力学的角度上完全是可以反应。但是因为反应速率实在太慢,实际上几乎慢到可以忽略的地步,该反应在动力学上是不可反应的。高中课本就干脆直接告诉我们不能反应。简单粗暴,岂不美哉?
如有错误,请各位前辈指出,不胜感激。