化學反應(redox)

uncle michael 的回應很詳細很有條理, 是不可多得的說明;
只可惜, 他解錯了問題了.
問者認為Fe 的位置比Cl 高, 所以Fe 不會與Cl- 有反應, 亦即不會與HCl 有反應.

這當然是誤解, 問題出於問者誤會了兩個反應中的反應物. 以下根據ECS 排列:
Fe(2+) + 2e- ⇌ Fe
2H(+) + 2e- ⇌ H2
Fe(3+) + e- ⇌ Fe(2+)
Cl2 + 2e- ⇌ 2Cl(-)

首先, Fe 與Cl2 的確有反應, 兩者在ECS 中形成positive slope; 生成Fe(2+) + Cl(-). 反應式不寫了.
然後, 考慮Fe(2+) + Cl2, 依然有positive slope, 故會生成 Fe(3+) + Cl(-) .

Cl2 是強氧化劑 (strong oxidant), 很容易把東西氧化.
當然也要考慮反應物的量, 例如有excess chlorine, 那自然會生成Fe(3+);
但假若只有limited chlorine 或有excess iron metal, 那反應就只能達至Fe(2+), 再無足夠的Cl2 繼續進行氧化反應了.


第二個問題: Fe 與HCl 之間的反應.
的確, Cl(-) 比Fe(2+) 低, 有negative slope; Cl(-) 和Fe 同在右邊, 也不可能有反應.
但是, HCl 在水中能電離(ionize) 成H(+) , 而H(+) 就能與Fe 反應, 生成H2 + Fe(2+) [注意兩者能形成positive slope]:
Fe + 2H(+) ------> Fe(2+) + H2

也要注意: H(+) 的位置比Fe(2+) 低, 沒有能力把Fe(2+) 氧化成Fe(3+).
因此, 即使是有excess hydrochloric acid, 也只能生成Fe(2+), 而不會生成Fe(3+).


一般的非氧化酸(non-oxidizing acid) 在氧化還原反應(redox reaction)中都是以H(+) 的形式參與反應, 包括hydrochloric acid (conc. & dil.), phosphoric acid (conc. & dil.), sulphuric acid (dil. ONLY), organic acid like ethanoic acid, oxalic acid & citric acid;

氧化酸 (oxidizing acid) 參與氧化還原反應時則以其他形式出現, 包括conc. sulphuric acd (---> SO2), dil. nitric acid (---> NO), conc. nitric acid (---> NO2).

再一提: 氧化還原反應中, H(+) 就是氧化劑; 與carbonate, hydroxide 等反應中卻不是.

也曾有己式庚辛君的想法。

在問題之中，「又話Fe同cl2有反應......cl-唔應該有反應嫁波!?」。觀乎上文下理，故理解Cl- 應為Cl2之誤，否則問題不通。

但若問題真是把 Fe(s) 與 HCl(aq) 的反應當作 Fe(s) 與 Cl^-(aq) 離子的反應，我絕不會回答如此化學水平與中文水平的問題。

問題答了，回答者看了懂就是懂。若我答非所問，回答者看了還是不懂。不在泥漿打混，刪除答案算了。

It should be "electrochemical series", 串錯字