为什么金属易氧化
2025-11-23 19:06:16
金属易氧化的根本原因在于其原子结构的不稳定性与环境中的氧化剂作用共同导致的自发电子转移过程，具体机制可分为以下四个核心层面：
一、原子结构特性：电子“易失难守”
低电离能与高还原性 金属原子最外层电子数少（如Mg: 2e⁻, Al: 3e⁻），原子核对价电子束缚力弱，电离能低（如钾仅419 kJ/mol）。当接触氧气（O₂）时，金属极易失去电子形成阳离子（M → Mⁿ⁺ + ne⁻），而氧气捕获电子形成氧离子（O₂ + 4e⁻ → 2O²⁻），反应自发进行。
热力学证据：多数金属氧化反应的吉布斯自由能ΔG < 0（如2Mg + O₂ → 2MgO, ΔG = -1139 kJ/mol）。
金属活性梯度
金属类型
电极电位（V）
氧化倾向
钾/钠
-2.93 ~ -2.71
暴露空气中自燃
铁/锌
-0.44 ~ -0.76
潮湿环境中快速锈蚀
金/铂
+1.50 ~ +1.18
千年不锈（如古金币）
二、氧化过程的双重驱动机制
直接化学氧化（干腐蚀）
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