不動態とは?濃硝酸で金属が溶けない理由と語呂合わせ・仕組み徹底解説

不動態とは?濃硝酸で金属が溶けない理由と語呂合わせ・仕組み徹底解説

不動態とは?濃硝酸で金属が溶けない理由と語呂合わせ・仕組み徹底解説の真相について、分かりやすい解説を詳しくお届けします。

Q1:高校化学で「濃硝酸で不動態を作る金属」の代表例は?
A1:代表的なものは鉄(Fe)、アルミニウム(Al)、ニッケル(Ni)の3つです。さらにクロム(Cr)、コバルト(Co)を加えた5つが代表例であり、「徹(Fe)ある(Al)に(Ni)狂っ(Cr)てコ(Co)バルト」という語呂合わせで覚えるのが定石です。

Q2:不動態皮膜が傷ついた場合、元に戻らないのですか?
A2:大気中や水中に十分な酸素が存在していれば、瞬時に金属原子と酸素が結合して皮膜が自己修復されます。ただし、酸素濃度が極めて低い密閉環境や、塩化物イオンが大量に存在する環境では修復が追いつかず、そのまま腐食が拡大します。

Q3:希硝酸と濃硝酸で反応が真逆になる境界線はどこですか?
A3:金属の種類や温度によって異なりますが、鉄の場合、硝酸の質量パーセント濃度がおよそ60%以上になると濃硝酸としての強力な酸化作用が支配的となり、不動態皮膜が形成されて溶解反応が停止します。

Q4:身近なアルミホイルや1円玉が錆びないのも不動態ですか?
A4:その通りです。アルミニウムはイオン化傾向が極めて高く、本来は水とすら激しく反応するはずの金属です。しかし、空気中の酸素と触れた瞬間に表面に極薄の酸化アルミニウム(Al₂O₃)の不動態皮膜が形成されるため、日常環境では半永久的に安定した金属として使用できます。人工的にこの皮膜を厚く成長させたのが「アルマイト加工」です。

斉藤 蓮
著者

斉藤 蓮

シンプルで洗練された住まいづくりとインテリアコーディネートのアイデアを提案しています。