糖水能使钉子比在水中生锈的更快吗?我想是的
来源：学生作业帮助网 编辑：六六作业网 时间：2024/12/25 13:51:54
糖水能使钉子比在水中生锈的更快吗?我想是的
糖水能使钉子比在水中生锈的更快吗?
我想是的
糖水能使钉子比在水中生锈的更快吗?我想是的
不是的
根据问题有两种情况,
（1）是少量的溶液在金属表层的反应,没有考虑其的电离效果,是因为水分会很快挥发,这时的糖水其实确切的说是糖液,将糖水附著在铁器表层,大部分水分会因为周围环境而蒸发消失,留下的就是一层粘稠的糖液,此时里面含有少量水份（不同比例的结晶水）而不容易蒸发.
糖液所起的重要作用隔绝氧气,并且不会像盐水会于金属发生反应（电离）,所以可以起到减慢生锈的作用,但由于糖液靠近四周的地方与氧气、金属表层会有少部分混合接触,所以还会产生少量氧化.
其中二氧化碳在整个反应中也起到部分作用,使得金属氧化后直接转变为碳酸盐.
（2）实验室情况下,将铁棒置于葡萄糖溶液中的效果,其具体分析如下：
铁锈的生成
生锈也是氧化还原反应,材料学称之为腐蚀(corrosion)现象.铁在富含有空气和水的条件下,生成红棕色的锈.
在水滴覆盖下的铁金属表面某处进行氧化作用,Fe失去电子生成Fe2+,释放的电子为氧所接受,与水生成OH-.水中溶氧量有限,因此水滴边缘与空气接触处最易进行此还原反应.游离出来的Fe2+与OH-生成固体的Fe(OH)2,此物再继续氧化,最后形成Fe2O3 nH2O水合物.n值的多少已,也因此使铁锈的颜色多样化,自黑而黄而至红褐色不等.
在纯水中加入电解质,水中的阴,阳离子浓度增加,自然使水的导电度增加,加速电流流动的能力.类似的生锈反应,亦可被水中的酸,碱或盐等电解质的存在而加速生成,尤其是氯离子(C1-)会与Fe形成非常稳定的错离子FeCl4-,FeCl42-,而加速Fe氧化成为Fe2+,Fe3+之能力,这可以解释海边的盐分对铁金属腐蚀格外严重的原因.
葡萄糖的性质
氧化反应
因为葡萄糖分子中含有醛基当具有这种结构的物质遇到极性试剂时,则试剂可增强醛基上碳氧原子之间羰基双键的极性,使碳氧羰基双键的电子云更偏向于氧,因此氧带部分负电荷,碳带部分正电荷,碳对与之相连的氢原子产生排斥作用,结合更为“松弛”,使氢更具有“活性”,即使是很弱的氧化剂也可使之氧化.
A．被弱氧化剂银氨溶液氧化
在洁净的试管中加入1mL2％的硝酸银溶液,然后一边摇动试管,一边逐滴加入2％的稀氨水,直到最初产生的沉淀恰好溶解为止.然后加入10％的葡萄糖溶液1mL,充分混合后,在水浴中加热,结果有银附着在试管的内壁上
B．被弱氧化剂新制碱性氢氧化铜氧化
在试管里加入10％氢氧化钠溶液2mL,滴加5％硫酸铜溶液4～5滴,可以观察到淡蓝色氢氧化铜生成,立即加入10％的葡萄糖溶液2mL,振荡试管,可观察到生成绛蓝色澄清溶液,加热后可观察到有砖红色沉淀生成.
C．在人体里发生缓慢的生理氧化反应
在人体组织中,葡萄糖在酶的作用下,可在37℃左右时进行氧化并放出热量,以供应人体所需要的能量.
C6H12O6（固）+6O2（气）→6CO2（气）+6H2O（液）+2804kJ
还原反应
葡萄糖分子中有醛基.醛基中的碳氧羰基双键能够发生加成反应,葡萄糖可被催化加氢还原成正已六醇.
酯化反应
葡萄糖分子中的5个醇羟基显示出醇的性质,可以和酸反应生成酯.
分解反应
葡萄糖在酒化酶作用下发酵可分解为乙醇.
==综合讨论==
了解了生锈的原因之后,在分析葡萄糖所可能发生的反应...
根据葡萄糖的性质,常温状态下很难在水中电离,ph值偏中性,只有在一定条件下才会反应.由于葡萄糖的存在,降低了水正常的电离效果,所以实际宏观表现为生锈反应时间速率减慢.
在这种情况下,如果添加电解质,使得葡萄糖参与反应,结果将是加速生锈.
备注：这里选取葡萄糖作为典型原因为,现在超市中所购买的砂糖并不是100%的蔗糖,已经部分水解（含有醛基）,并且在成锈效果方面并无较大区别,且方便讨论.