고귀한 금속의 불활성 :더 깊은 다이브
금,은, 백금 및 팔라듐과 같은 고귀한 금속은 화학 공격과 부식에 대한 저항으로 유명합니다. 이 "불활성"은 요인의 조합에서 비롯됩니다.
1. 전자 구성 :
* 높은 이온화 에너지 : 이 금속은 원자가 전자를 강력하게 유지하여 전자를 잃고 양이온을 잃는 것을 꺼려합니다. 이것은 부식의 주요 과정 인 산화에 대한 저항에 기여합니다.
* 채워진 d- 궤도 : 고귀한 금속은 일반적으로 D- 궤도가 채워 지거나 거의 채워져 있으므로 부분적으로 채워진 D- 궤도가있는 금속보다 반응성이 떨어집니다. 이 안정성은 화학적 상호 작용을 더욱 방해합니다.
* 상대 론적 효과 : 금과 백금과 같은 무거운 고귀한 금속의 전자는 상대 론적 효과를 경험하여 더 빨리 움직입니다. 이로 인해 원자 반경이 수축되고 전자가 더 강해져서 불활성이 증가합니다.
2. 보호 층의 형성 :
* 산화 : 산화에 내성이 있지만, 고귀한 금속은 특정 조건 하에서 표면에 얇은 산화물 층을 형성 할 수 있습니다. 이러한 산화물 층은 종종 보호 장벽으로 작용하여 추가 부식을 방지합니다.
* 패권 : 특정 환경에서, 고귀한 금속은 수동화를 겪을 수 있으며, 기초 금속을 추가 공격으로부터 효과적으로 보호하는 안정적인 비활성 층을 형성 할 수 있습니다.
3. 운동 고려 사항 :
* 낮은 반응성 : 고귀한 금속은 다른 많은 금속보다 본질적으로 덜 반응성이므로 화학 반응에 쉽게 참여하지 않습니다. 이것이 그들이 오랜 기간 동안 반짝이고 반응하지 않은 이유입니다.
* 높은 활성화 에너지 : 고귀한 금속과 관련된 많은 화학 반응은 활성화 장벽을 극복하기 위해 상당한 에너지 입력이 필요합니다. 이로 인해 반응이 자발적으로 발생할 가능성이 줄어 듭니다.
예외 및 제한 :
* 특정 환경 : 저항력이 높지만 고귀한 금속은 부식에 완전히 면역되지 않습니다. Aqua Regia와 같은 특정 강산은 금을 녹일 수 있으며 다른 부식제는 특정 조건에서 이러한 금속을 공격 할 수 있습니다.
* 합금 : 다른 금속과의 합금 고귀한 금속은 때때로 그들의 불활성을 감소시킬 수 있습니다. 다른 요소의 존재는 고귀한 금속의 전자 구조와 반응성을 변화시킬 수 있습니다.
* 나노 입자 : 고귀한 금속 나노 입자는 더 높은 표면적 대 부피 비율로 인한 반응성 증가를 포함하여 벌크 물질에 비해 상이한 특성을 나타낼 수있다.
결론 :
고귀한 금속의 불활성은 전자 구성, 보호 층의 형성 및 고유 동역학 제한을 포함한 요인의 조합에서 발생합니다. 이러한 금속은 일반적으로 부식에 저항력이 있지만 반응성에 영향을 줄 수있는 특정 환경 조건과 잠재적 합금 효과를 고려하는 것이 중요합니다.
