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塩化第二銅エッチング反応について
dragon-2の回答
- dragon-2
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(1)銅は純水中ではわずかながら溶解する。 (2)残留塩素や塩化物イオンが存在すると速やかに腐食し、比較的密着性が良く防食性のある亜酸化銅の皮膜を生成する。 (3)塩化物イオン濃度が高いと、亜酸化銅は塩基性塩化銅に変化し、防食性の無い青緑色のさびを生成する。 とさび（緑青）の生成原理が述べられています。エッチングは腐食させること、銅では金属銅をイオンにすることです。一般に、金属は純金属のかたちより、酸化したり他のものと化合してイオンになると安定します。銅は銀や金の仲間で金属でも比較的安定な物質ですが、やはり、イオンになる＝さびます。 ＜Ｃｕ＋ＣｕＣｌ２→２ＣｕＣｌ の式は、金属銅が塩化銅（２）と反応して、塩化銅（１）になるもでですが、物質の反応式ではわかりにくいので、イオン式にします。 Ｃｕ ＋ Ｃｕ２＋ → ２Ｃｕ＋ この反応は不均一反応の逆ですから、可逆反応です。 注意ですが、銅は、２価のイオンになりやすいのですが、１価のイオンもかなり安定なのです。 また、最初にありましたように、ＣｕＣｌは耐腐食性の膜を一時的につくりますが、塩化物イオンが多いところでは ＣｕＣｌ＋Ｈ２Ｏ＋Ｃｌ－ → Ｃｕ（ＯＨ）Ｃｌ ＋ ＨＣｌ の反応で溶け出します。もちろん、溶液ですから、イオンになっていますが なお、この反応で、左辺のＣｌ－はＣｕＣｌ２から多く供給されているものと考えます。つまり、この反応が右辺へ移動すると、溶液のＣｕ２＋はＣｕ＋となるわけです。
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補足
ご回答ありがとうございます。 かなり詳しくお答えしていただいて感謝いたします。 ところで Ｃｕ ＋ Ｃｕ２＋ → ２Ｃｕ＋ は可逆反応ということですが、この逆の反応も同時に 起こっているという事でしょうか？。 また、同時に起こっていた場合、 ＣｕＣｌができる反応、つまりエッチングが進む方向に 反応が進むのはどういう理由からなのでしょうか？。