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De titanio en HF HCl vs

Lo que hemos tratado de la reacción entre el metal de Titanio con ácido clorhídrico y ácido fluorhídrico en una concentración similar. Mientras que la temperatura de ebullición y calor constante durante un largo período de tiempo son necesarios para etch $\ce{Ti}$ $\ce{HCl}$ incluso frío $\ce{HF}$ es suficiente para romper inmediatamente de la protección a la capa de óxido y el metal vigorousely reacciona en la solución después.

Mi pregunta es ahora, ¿por $\ce{HF}$ es mucho mejor en el grabado y la disolución de $\ce{Ti}$ en comparación con el agua regia o $\ce{HCl}$?

Por supuesto, hay un protector de la capa de óxido sobre el metal, pero de ebullición en $\ce{HCl}$ también en forma de un púrpura de la solución después de un tiempo y el color se intensifica si se aplica calor durante un largo período de tiempo. Así que incluso después de que la capa es destruido, el propio metal sigue a reaccionar con el $\ce{HCl}$. Para $\ce{HF}$ reacciona de forma más rápida por lo que asumo que no es un problema con la protección de la capa de sí misma, sino la reacción con el metal puro.

Sé que es de vidrio y $\ce{HF}$ es una combinación donde $\ce{H2F+}$ reacciona con $\ce{Si-OH}$ endgroups y aumenta la densidad de electrones en la reducción de oxígeno que hace que sean más básico y el $\ce{Si-O-Si}$ vínculo se rompe para formar $\ce{Si-OH}$ bonos. Pero todo esto es para que los óxidos y supongo que el dióxido de titanio se disuelve en una manera similar.

Para los metales no pude encontrar mucha información sobre el tema. Sé que hay algunos elementos similares, Niobio, Silicio, etc. todos ellos requieren $\ce{HF}$ a ser grabado o disuelto.

Tal vez es el caso, ya que un $\ce{Ti-F}$ bond, como una $\ce{Ti-O}$ "bond" es más fuerte que un $\ce{Ti-Cl}$ bonos? Lo cual explicaría por qué $\ce{HF}$ comienza la reacción más rápido como este singular $\ce{HF/H2F+}$ mecanismo parece funcionar bastante bien para el duro de los óxidos.

Tal vez es sólo el hecho de que más de energía que se produce cuando una $\ce{Ti-F}$ bonos formas, pero la rápida reacción se inicia de inmediato por lo que no sólo debe ser el calor que se produce la mejora de la reacción.

El proceso en sí es un redox reacción, pero la parte esencial aquí es la $\ce{H+}$ no el contra-ión. Así que a partir de un redox perspectiva debería ser prácticamente el mismo, a menos que el potencial redox y el general de la reacción redox es influenciado por la $\ce{Ti-F}$ la formación del enlace, como la hidratación enthalphy se suma a la potencial oxidativo de oxígeno y, de repente, $\ce{Cu(I)}$ se convierte en $\ce{Cu(II)}$ una vez que la insoluble $\ce{CuCl}$ es añadido al agua.

(También yo lo siento, pero no puedo crear un adecuado etiqueta con mi puntuación en el momento)

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plurby Puntos 111

TL;DR estás haciendo una pregunta acerca de la energía (termodinámica) o una pregunta acerca de la tasa? ¿Qué relación existe entre la ebullición de HCl(aq) y HF en la temperatura de la habitación, tan lejos como la velocidad? Veo que no hay valor en la comparación de esas dos reacciones, pero probablemente estoy perdiendo algo. Así que, si lo entiendo correctamente, usted declara que una vez que vea algo de "púrpura" de color, que por lo tanto el Ti° es "desnudo", ¿verdad? Que, por supuesto, no (necesariamente) a seguir. Estoy no familiarizado con la reacción de Ti° + H+ → Ti(IV) + H2. (Estoy asumiendo el +4 estado de oxidación), pero casi seguro que (supongo) no es un solo paso de reacción. Donde los pasos intermedios se producen y cómo la presencia de la F- o Cl- iones de impacto de uno o más de esos pasos es la cuestión. Que podría ser absorbido en la superficie del metal, forma complejos con los intermedios, competir con óxido o hidróxido o oxyhalide especies. A mí me parece que la lentitud en la velocidad de reacción de HCl es decirle que sigue siendo algo (algún tipo de barrera) en la superficie de la Ti° (por "continúa" no quiero dar a entender que él estaba allí antes de las películas de óxido de disolución). Acerca de la única cosa que la energía puede decirle a usted acerca de una reacción es que si su exotérmica, a continuación, usted esperaría más caliente y más caliente si luego más rápido (pero hay (algo bastante raro) excepciones a este donde más caliente significa más lento). Puesto que el valor de la comparación de reacción a 25°C para la reacción de B a 100°C no es particularmente informativo (excepto si B es menor a 100° que Una en la RT, a continuación, nos gustaría predecir Una será aún más rápido que B a 100° y B ser incluso más lento en la RT) - especialmente si las condiciones de reacción son tan diferentes que no podemos asumir la mezcla es la misma (la viscosidad, la disociación del ácido, de la difusión (turbulencia?, H2 comportamiento?) todos serán sustancialmente diferentes). De nuevo, no estoy familiarizado con esta reacción, pero dado que es una reacción redox, puede no necesariamente asumir que la reducción se está produciendo cerca (en la escala molecular) para la oxidación electroquímica de formación de la célula es otra posible complicación... Podría ser complicado, IDK.

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