 |
Главная Случайная страница Контакты | Мы поможем в написании вашей работы! | |
Хроматы и дихроматы
|
|
В зависимости от характера среды хром (VI) может находиться в водных растворах в виде хроматов (анион СrO42-) или дихроматов (анион Сr2O72-):
Окислительные свойства хрома (VI) сильнее всего проявляются в кислой среде, где он находится в виде дихромат-иона. В водном растворе дихромат восстанавливается до иона Сr3+, например:
Восстановительные же свойства хрома сильнее всего проявляются в щелочной среде, при этом он окисляется до хроматов, например:
Kислоты
Всякая кислота диссоциирует с образованием ионов водорода. Эти ионы, взаимодействуя с металлами, стоящими в ряду напряжений левее водорода, восстанавливаются до свободного водорода, например:
Поэтому всякая кислота, взаимодействуя с металлом с выделением водорода, выступает в роли окислителя за счет восстановления ионов водорода.
Кроме того, у кислородных кислот центральный атом может понижать свою степень окисления, в результате чего анион этой кислоты также может выступать в роли окислителя. Так, в молекуле серной кислоты имеется атом серы в степени окисления +6, который может восстанавливаться до более низкой степени окисления: до +4 (SO2), 0 (S), ‒2 (H2S). Следовательно, молекула серной кислоты может выступать в роли окислителя еще и за счет восстановления серы в степени окисления +6.
Чтобы особо выделить такие кислоты, называем их кислотами-окислителями.
Это, например, концентрированная серная кислота, а также азотная кислота как концентрированная, так и разбавленная. Окислительные свойства таких кислот приводят к тому, что при их действии на металлы водород вообще не выделяется.Это связано с тем, что окислителем в данном случае является не Н+, а более сильный окислитель ‒ анион кислоты. Поэтому кислоты-окислители могут окислять даже металлы, стоящие справа от водорода в ряду напряжений, неметаллы (например, серу, фосфор, углерод), а также некоторые сложные вещества, в частности, сульфиды металлов. Если в такой кислоте растворяется оксид металла, в котором последний находится в низкой степени окисления, то происходит окисление металла до более высокой степени окисления. При реакции с неметаллами последние окисляются либо до кислоты (если последняя устойчива), либо до ангидрида такой кислоты (если кислота неустойчива).
Что касается самой кислоты, то, в зависимости от активности восстановителя (например, металла), концентрации кислоты и температуры, кислота может восстанавливаться до разных продуктов, соответствующих разным степеням окисления центрального атома кислоты, причем чаще всего протекают параллельные реакции и получается смесь продуктов восстановления.
Концентрированная серная кислота при нагревании реагирует даже с теми металлами, которые стоят в ряду напряжений после водорода, например, с медью. При реакции концентрированной серной кислоты с металлами водород не выделяется. При этом в зависимости от активности металла образуется оксид серы(IV), элементарная сера или сероводород. Чем выше активность металла, тем более глубоко идет процесс восстановления серной кислоты. Продукты восстановления кислоты можно представить следующей схемой:
Например:
При контакте холодной концентрированной серной кислоты со многими металлами (прежде всего Аl, Сr, Fе) наблюдается пассивирование металла, т.е. образование на его поверхности защитной оксидной пленки, препятствующей дальнейшему протеканию реакции. Однако при нагревании взаимодействие металла с кислотой делается возможным. Так, железо растворяется в горячей концентрированной кислоте, при этом оно окисляется до степени окисления +3:
Концентрированная серная кислота при нагревании реагирует со многими неметаллами, при этом она восстанавливается до сернистого ангидрида, а неметалл окисляется до соответствующей кислоты (или ее ангидрида, если кислота неустойчива):
Азотная кислота обладает окислительной способностью при любой концентрации. Она реагирует почти со всеми металлами, кроме Аu, Pt и некоторых других. Следует помнить, что водород не выделяется практически при любой концентрации азотной кислоты. Характер продуктов восстановления кислоты зависит от активности восстановителя, например, металла, и концентрации кислоты. С возрастанием активности восстановителя и уменьшением концентрации кислоты степень окисления азота в продукте восстановления уменьшается:
Азотная кислота реагирует также с неметаллами. При этом концентрированная кислота восстанавливается до NО2, а разбавленная ‒ до NО.
Например:
Продукты восстановления азотной кислоты можно условно представить следующей схемой:
Очень сильным окислителем является «царская водка»: смесь одного объема концентрированной азотной кислоты с тремя объемами концентрированной соляной кислоты. Царская водка способна окислять даже металлы, стоящие в крайней правой части ряда напряжений, например, золото и платину. Окислительные свойства царской водки связаны с наличием в ней промежуточного соединения ‒ нитрозилхлорида NОCl, образующегося при окислении НС1 азотной кислотой:
Нитрозилхлорид легко распадается с образованием атомарного хлора, который является очень сильным окислителем:
Протеканию реакции между царской водкой и такими металлами, как золото или платина, способствует также связывание образующихся ионов металла в прочный комплекс, например:
Для простоты эту реакцию обычно записывают следующим образом:
Дата публикования: 2015-09-17; Прочитано: 5307 | Нарушение авторского права страницы | Мы поможем в написании вашей работы!
