Reacțiile redox (OVR) numite reacție în care se produce o schimbare în starea de oxidare a atomilor de elemente, urmată de trecerea electronilor de la un atom (sau grup de atomi) la un alt atom (sau un alt grup de atomi). O substanță care conține un atom care, în timpul OVP, își mărește starea de oxidare (adică renunță la electroni prin oxidare) se numește agent de reducere; o substanță care conține un atom care, în timpul OVP, își scade starea de oxidare (adică atașează electroni, se recuperează) se numește agent de oxidare.
Restauratorii pot fi:
- substanțe simple constituite din atomi neutri, de exemplu metale, nemetalici - sulf, carbon, azot, fosfor;
substanțe complexe care conțin
- atomii nemetalici în stările de oxidare cele mai scăzute, de exemplu H2S (conține S2), HJ (J-), NH3 (N-3-);
- ioni metalici încărcați pozitiv în stările de oxidare intermediare, de exemplu SnCl2 (Sn + 2), FeCI2 (Fe + 2);
- anioni complecși care conțin atomi cu intermediar pentru acest element în stare de oxidare, de exemplu, H2 SO3 (SO3 -2 S 4), KNO2 (NO2 - N +3), KCrO2 (CrO2 - Cr + 3);
-molecule cu atomi în stări de oxidare intermediare pentru un element dat, de exemplu, CO (C + 2), NO (N + 2);
O atenție deosebită între agenții reducători este meritată de metale.
Reacția de oxidare metalică
Me 0 - ne Me + n
caracterizat de potențialul de reducere a oxidării (ORP). ale căror valori standard sunt colectate în tabele. O serie bine cunoscută de activitate metalică (o serie de tulpini de NN Beketov) este compilată din valorile valorilor standard ale ORP. În stânga în acest rând sunt metalele active cu valori negative ale standardului ORP (cu cât este mai redus ORP, cu atât metalul este mai activ, cu atât sunt mai pronunțate proprietățile de reducere). Pentru hidrogen, ORP standard este zero. Mai puține metale active se află în rândul activității din dreapta hidrogenului și au valori pozitive ale ORP standard (cu cât valoarea ORP standard este mai mare, cu atât metalul este mai puțin activ, capacitatea sa de reducere este mai puțin pronunțată).
Aici este necesar să se ia în considerare condițiile de dizolvare a metalelor în diverse medii.
Metalul se dizolvă în apă dacă sunt îndeplinite următoarele condiții:
2. Filmul de oxid natural al metalului și produsul interacțiunii metalului cu apă (adică hidroxid de metal) se dizolvă în apă.
Aceste condiții sunt îndeplinite pentru metale alcaline și alcalino-pământoase Na, K, Ba, Ca ...
Metalul se dizolvă în soluții alcaline, dacă
2. Produsul interacțiunii filmului de oxid natural cu alcaline și produsul interacțiunii metalului însuși cu alcaline trebuie să se dizolve în apă.
Metalul se dizolvă în soluții acide la:
2. Produsul interacțiunii dintre pelicula de oxid natural și metalul însuși cu acidul (sarea de metal) trebuie să fie solubil în soluția acidă.
Agenți oxidanți pot fi
- substanțe simple constând din atomi și molecule, de exemplu, S, F2. O2. Cl2;
substanțe complexe care conțin
- ionii metalici încărcați pozitiv, de exemplu, FeCI3. SnCI4. Pb (CH3COO) 4;
- anioni cu grade pozitive de oxidare, de exemplu, HNO3. H2S04 concentrat. SO3. HOCl, HCI03.
Detalii ar trebui să rămână la oxidanți, cum ar fi permanganatul de potasiu (KMnO4), dicromat de potasiu (K2 Cr2 O7), cromatul de potasiu (K2 CrO4), acid azotic, acid sulfuric concentrat.
Potasiu permanganat. Agent de oxidare foarte puternic. Se folosește pentru oxidarea multor substanțe organice. Oxidează sulfiții în sulfați, nitrații în nitriți, peroxidul de hidrogen până la oxigen. Natura reducerii KMnO4 depinde de mediul în care are loc reacția. Într-un mediu acid (pH<7) анион MnO4 -. имеющий фиолетово-малиновую окраску, даёт ион Mn +2. слабо-розовый или, при малой концентрации, практически бесцветный
MnO4 - + 8H + + 5e Mn + 2 + 4H2O = 1,51 V
Într-un mediu neutru sau ușor alcalin (pH 7)
Precipitatul MnO2 are o culoare maro.
În mediu puternic alcalin (pH >> 7), culoarea soluției de violet-crimson se transformă în verde, caracteristică pentru MnO4-2 ioni
Cromatele sunt colorate cu cromat galben CrO4-2. bicicromat - în dicromatul de portocală al ionilor Cr2O7-2. Când mediul se schimbă, cromații pot fi transformați în bicicromați (într-un mediu acid) și invers (într-un mediu alcalin)
În consecință, bicromații prezintă proprietățile lor oxidante într-un mediu acid, cromați - un mediu alcalin.
Acidul azotic. Unul dintre cei mai puternici oxidanți. Oxidează majoritatea metalelor, multe nemetale - sulful se transformă în H2S04 (la fierbere), fosfor - până la H3PO4. carbon în CO2. Azotul din compoziția acidului NO3 poate lua de la 1 la 8 electroni în funcție de condiții (concentrația acidului, natura agentului reducător, temperatura), dând NO2. NO, N2O, N2. NH3. O caracteristică a acidului azotic este faptul că atunci când acționează asupra metalelor, gazul hidrogen practic nu este eliberat.
Metalele situate într-o serie de solicitări la dreapta hidrogenului (cupru, mercur, argint) reduc HNO3 concentrat, în principal, la NO2. se diluează cu precădere HNO3 la NO. Metalele active, cum ar fi zinc, calciu, acid azotic se reduce la N2 O, și o foarte acid azotic diluat aceste nemetale este redus la amoniac, care, cu acid azotic în exces formează o sare de amoniu. Metalele cu activitate medie - fier, nichel reduc acidul azotic diluat la NO și sunt puternic diluate până la NH4 +. Cobaltul este puternic diluat acidul azotic reduce la azot molecular. Produsele posibile de reducere a acidului azotic diluat prin metale pot fi reprezentate schematic
Acidul azotic nu oxidează aur, platină, iridiu, rodiu, niobiu, tantal, tungsten. Acidul nitric concentrat în pasivii reci fier, aluminiu, crom, cobalt, nichel. Cu toate acestea, după încălzire, debavierea începe și metalul începe să se dizolve.
Majoritatea ne-metalelor reduc azotul la NO.
Acid sulfuric (concentrat). Un oxidant relativ puternic, în special la temperaturi ridicate datorită modificării gradului de oxidare a atomului de sulf. Oxidază carbonul în CO2. sulf la SO2. HJ la J2. Oxidează multe metale, de exemplu, Cu, Ag, Hg. Rezistent la acțiunea acidului concentrat Au, Pt, Os.
În funcție de condițiile (activitate de reducere, temperatură), reducerea acidului sulfuric concentrat se realizează prin unul dintre mecanisme
În interacțiunea metalelor cu metale mici și a metalelor cu activitate medie (Cu, Hg, Ag, Sn, Sb, Bi, Fe, Mn, Pd) cu acid sulfuric concentrat, produsul de reducere este SO2. Metalele alcaline și alcalino-pământoase reduc H2SO4 concentrat la H2S
Rețineți că concentrațiile de acid sulfuric depășesc 93% din masa de fier pasivată. Și, în cele din urmă, H2SO4 diluat oxidează doar metalele care stau în seria de solicitări din stânga hidrogenului, cu emisia de gaz de hidrogen.
"Vodka Tsarskaya" este un amestec de trei volume de acid clorhidric concentrat (> 37% din masă) și un volum de acid azotic. Se dizolvă astfel de metale puțin active, ca, de exemplu, aurul. Este posibilă identificarea a trei etape ale interacțiunii "vodcă regală" cu aur
3HCI + HNO3 = 2CI + NOCI + 2H20
Au + 2CI + NOCl = AuCI3 + NO
Se poate observa că principiul activ în "vodca regală" este clorul atomic. Procesul de oxidare este completat de procesul de formare a compusului de coordonare H [AuCl4].
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: