Окислительные свойства азотной кислоты — КиберПедия 

Историки об Елизавете Петровне: Елизавета попала между двумя встречными культурными течениями, воспитывалась среди новых европейских веяний и преданий...

Типы оградительных сооружений в морском порту: По расположению оградительных сооружений в плане различают волноломы, обе оконечности...

Окислительные свойства азотной кислоты

2017-10-17 297
Окислительные свойства азотной кислоты 0.00 из 5.00 0 оценок
Заказать работу

 

Окислителем в молекуле (см. также «Азотная кислота») азотной кислоты является N+5, который в зависимости от концентрации HNO3 и силы восстановителя (например, активности металла – см. также тему «Азотная кислота») принимает от 1 до 8 электронов, образуя N+4O2; N+2O; N2+1O; N20; N-3H3(NH4NO3);

 

1)

Cu0 + 4HN+5O3(конц) = Сг+2(NO3)2 + 2N+4O2 + 2H2O

 

электронный баланс:

Cu0 - 2ç Cu+2 N+5 + ç N+4  

метод полуреакций:

Cu0 - 2ç Cu+2 NO3- + 2H+ + ç NO2 + H2O  

__________________________________

Cu0 + 2NO3- + 4H+ = Cu2+ + 2NO2 + 2H2O

 

2)

3Ag0 + 4HN+5O3(конц) = 3Ag+1NO3 + N+2O + 2H2O

электронный баланс:

Ag0 – ç Ag+ N+5 + 3ç N+2  

метод полуреакций:

Ag0 – ç Ag+ NO3- + 4H+ + 3ç NO + 2H2O  

_________________________________

3Ag0 + NO3- + 4H+ = 3Ag+ + NO + 2H2O

 

3)

5Co0 + 12HN+5O3(разб) = 5Сo+2(NO3)2 + N20 + 6H2O

 

электронный баланс:

Co0 – 2ç Co+2 2N+5 + 10ç N20  

метод полуреакций:

Co0 – 2ç Co+2 2NO3- + 12H+ + 10ç N2 6H2O  

____________________________________

5Co0 + 2NO3- + 12H+ = 5Co2+ + N2 + 6H2O

 

4)

4Ca0 + 10HN+5O3(оч. разб.) = 4Ca+2(NO3)2 + N-3H4NO3 + 3H2O

 

электронный баланс:

Ca0 - 2ç Ca+2 N+5 + 8ç N-3  

метод полуреакций:

Ca0 - 2ç Ca+2 NO3- + 10H+ + 8ç NH4+ 3H2O  

___________________________________

4Ca0 + NO3- + 10H+ = 4Ca2+ + NH4+ + 3H2O

 

При взаимодействии HNO3 с неметаллами выделяется, как правило, NO:

 

1)

0 + 4HN+5O3 = 3C+4O2 + 4N+2O + 2H2O

 

электронный баланс:

С0 – 4ç С+4 N+5 + 3ç N+2  

метод полупеакций:

C0 + 2H2O - 4ç CO2 + 4H+ NO3- + 4H+ + 3ç NO + 2H2O  

____________________________________________

3C0 + 6H2O + 4NO3- + 16H+ = 3CO2 + 12H+ + 4NO + 8H2O

или 3С0 + 4NO3- + 4H+ = 3CO2 + 4NO + 2H2O

 

2)

3P0 + 5HN+5O3 + 2H2O = 3H3P+5O4 + 5N+2O

 

электронный баланс:

P0 - 5ç P+5 N+5 + 3ç N+2  

метод полуреакций:

P0 + 4H2O - 5ç PO43- + 8H+ NO3- + 4H+ + 3ç NO + 2H2O  

_______________________________________________

3P0 + 12H2O + 5NO3- + 2OH+ = 3PO43- + 24H+ + 5NO + 10H2O

или 3P0 + 2H2O + 5NO3- = 3PO43- + 4H+ + 5NO

 

Пероксид водорода в окислительно-восстановительных реакциях

1. Обычно пероксид водорода используют как окислитель:

 

H2O2 + 2HI-1 = I20 + 2H2O

 

электронный баланс:

2I- - 2ç I20 [O2]-2 + 2ç 2O-2  

метод полуреакций:

2I- - 2ç I20 H2O2 + 2H+ + 2ç 2H2O  

________________________

2I- + H2O2 + 2H+ = I2 + 2H2O

 

При действии сильных окислителей пероксид водорода может окисляться, образуя кислород и воду.

 

5H2O2 + 2KMn+7O4 + 3H2SO4 = 5O20 + K2SO4 + 2Mn2+SO4 + 8H2O

 

электронный баланс:

[O2]-2 - 2ç O20 Mn+7 + 5ç Mn+2  

метод полуреакций:

MnO4- + 8H+ + 5ç Mn2+ 4H2O H2O2 – 2ç O2 + 2H+  

___________________________________________

2MnO4- + 5H2O + 16H+ = 2Mn2+ + 8H2O + 5O2 + 10H+

или 2MnO4- + 5H2O2 + 6H+ = 2Mn2+ + 8H2O + 5O2

 

 

КИСЛОТЫ

 

Кислоты – сложные вещества, состоящие из атомов водорода и кислотного остатка. (С точки зрения теории электролитической диссоциации: кислоты – электролиты, которые при диссоциации в качестве катионов образуют только Н+).

 

Классификация

 

1. По составу: безкислородные и кислородосодержащие.

2. По числу атомов водорода, способных замещаться на металл: одно-, двух-, трёхосновные…

Бескислородные: Название соли

 

HCl – хлористоводородная (соляная) одноосновная хлорид

HBr – бромистоводородная одноосновная бромид

HI – йодистоводородная одноосновная йодид

HF – фтористоводородная (плавиковая) одноосновная фторид

H2S – сероводородная двухосновная сульфид

 

Кислородосодержащие:

HNO3 – азотная одноосновная нитрат

H2SO3 – сернистая двухосновная сульфит

H2SO4 – серная двухосновная сульфат

H2CO3 – угольная двухосновная карбонат

H2SiO3 – кремниевая двухосновная силикат

H3PO4 – ортофосфорная трёхосновная ортофосфат

 

Получение

 

1. Взаимодействие кислотного оксида с водой (для кислородосодержащих кислот):

 

SO3 + H2O = H2SO4

P2O5 + 3H2O = 2H3PO4

 

2. Взаимодействие водорода с неметаллом и последующим растворением полученного продукта в воде (для бескислородных кислот):

 

H2 + Cl2 = 2HCl

H2 + S = H2S

 

3. Реакциями обмена соли с кислотой

 

Ba(NO3)2 + H2SO4 = BaSO4 + 2HNO3

 

в том числе, вытеснение слабых, летучих или малорастворимых кислот из солей более сильными кислотами:

 

Na2SiO3 + 2HCl = H2SiO3 + 2NaCl

2NaCl(тв.) + H2SO4(конц.) – t = Na2SO4 + 2HCl

 

Химические свойства

1. Действие на индикаторы.

Лакмус – красный

Метилоранж – розовый

 

2. Взаимодействия с основаниями (реакция нейтрализации):

 

H2SO4 + 2KOH = K2SO4 + 2H2O

2HNO3 + Ca(OH)2 = Ca(NO3)2 + H2O

 

3. Взаимодействие с основными оксидами:

 

CuO + 2HNO3t Cu(NO3)2 + H2O

 

4.Взаимодействие с металлами:

 

Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2

2Al + 6HCl = 2AlCl3 + 3H2

(металлы, стоящие в ряду напряжений до водорода, кислоты-неокислители).

 

5.Взаимодействие с солями (реакции обмена), при которых выделяется газ или образуется осадок:

 

H2SO4 + BaCl2 = BaSO4 + 2HCl

2HCl + K2CO3 = 2KCl + H2O + CO2

 

 

СОЛИ

 

Соли – сложные вещества, которые состоят из атомов металла и кислотных остатков. Это наиболее многочисленный класс неорганических соединений.

 

Классификация

СОЛИ

Средние

Кислые

Основные

Двойные

Смешанные

Комплексные

Средние. При диссоциации дают только катионы металла (или NH4+)

Na2SO4 = 2Na+ + SO42-

CaCl2 = Ca2+ + 2Cl-

 

Кислые. При диссоциации дают катионы металла (NH4+), ионы водорода и анионы кислотного остатка.

 

NaHCO3 Na+ + HCO3 - Na+ + H+ + CO32-

 

Продукты неполного замещения атомов водорода многоосновной кислоты на атомы металла.

 

Основные. При диссоциации дают катионы металла, анионы гидроксила и кислотного остатка.

 

Zn(OH)Cl [Zn(OH)]+ + Cl- Zn2+ + OH- + Cl-

 

Продукты неполного замещения групп ОН соответствующего основания на кислотные остатки.

 

Двойные. При диссоциации дают два катиона и один анион.

 

KAl(SO4)2 K+ + Al3+ + 2SO42-

Смешанные. Образованы одним катионом и двумя анионами:

 

CaOCl2 Ca2+ + Cl- + OCl-

 

Комплексные. Содержат сложные катионы или анионы.

 

[Ag(NH3)2]Br [Ag(NH3)2]+ + Br-

Na[Ag(CN)2] Na+ + [Ag(CN)2]-

 

Средние соли.

 

Получение

 

Большинство способов получения солей основано на взаимодействии веществ с противоположными свойствами:

 

1) металла с неметаллом:

 

2Na + Cl2 = 2NaCl

 

2) металла с кислотой:

 

Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2

 

3) металла с раствором соли менее активного металла:

 

Fe + CuSO4 = FeSO4 + Cu

4) основного оксида с кислотным оксидом:

 

MgO + CO2 = MgCO2

 

5) основного оксида с кислотой:

 

CuO + H2SO4t CuSO4 + H2O

 

6) основания с кислотным оксидом:

 

Ba(OH)2 + CO2 = BaCO3 + H2O

 

7) основания с кислотой:

 

Ca(OH)2 + 2HCl = CaCl2 + 2H2O

 

8) соли с кислотой:

 

MgCO3 + 2HCl = MgCl2 + H2O + CO2

BaCl2 + H2SO4 = BaSO4 + 2РСд

 

9) раствора основания с раствором соли:

 

Ba(OH)2 + Na2SO4 = 2NaOH + BaSO4

 

10) растворов двух солей:

 

3CaCl2 + 2Na3PO4 = Ca3(PO4)2 + 6NaCl

 

Химические свойства

 

1. Термическое разложение.

 

CaCO3 = CaO + CO2

2Cu(NO3)2 = 2CuO + 4NO2 + O2

NH4Cl = NH3 + HCl

 

2. Гидролиз.

 

Al2S3 + 6H2O = 2Al(OH)3 + 3H2S

FeCl3 + H2O = Fe(OH)Cl2 + HCl

Na2S + H2O = NaHS + NaOH

 

3. Обменные реакции с кислотами, основаниями и другими солями.

 

AgNO3 + HCl = AgCl + HNO3

Fe(NO3)3 + 3NaOH = Fe(OH)3 + 3NaNO3

CaCl2 + Na2SiO3 = CaSiO3 + 2NaCl

 

4. Окислительно-восстановительные реакции, обусловленные свойствами катиона или аниона.

 

2KMnO4 + 16HCl = 2MnCl2 + 2KCL + 5Cl2 + 8H2O

 

Кислые соли

 

Получение

 

1. Взаимодействие кислоты с недостатком основания.

 

KOH + H2SO4 = KHSO4 + H2O

 

2. Взаимодействие основания с избытком кислотного оксида.

 

Ca(OH)2 + 2CO2 = Ca(HCO3)2

 

3. Взаимодействие средней соли с кислотой.

 

Ca3(PO4)2 + 4H3PO4 = 3Ca(H2PO4)2

Химические свойства

1. Термическое разложение с образованием средней соли

 

Ca(HCO3)2 = CaCO3 + CO2 + H2O

 

2. Взаимодействие со щелочью. Получение средней соли.

 

Ba(HCO3)2 + Ba(OH)2 = 2BaCO3 + 2H2O

 

Основные соли

Получение

 

1. Гидролиз солей, образованных слабым основанием и сильной кислотой

 

ZnCl2 + H2O = [Zn(OH)]Cl + HCl

 

2. Добавление (по каплям) небольших количеств щелочей к растворам средних солей металлов

 

AlCl3 + 2NaOH = [Al(OH)2]Cl + 2NaCl

 

3. Взаимодействие солей слабых кислот со средними солями

 

2MgCl2 + 2Na2CO3 + H2O = [Mg(OH)]2CO3 + CO2 + 4NaCl

 

Химические свойства.

1. Термическое разложение.

 

[Cu(OH)]2CO3(малахит) = 2CuO + CO2 + H2O

 

2. Взаимодействие с кислотой: образование средней соли.

 

Sn(OH)Cl + HCl = SnCl2 + H2O

Комплексные соли

Строение

K4[Fe(CN)6]

K4 [Fe(CN)6] - Внешняя сфера

K4[ Fe(CN)6 ] - Внутренняя сфера

K4[ Fe (CN)6] - Комплексообразователь (центральный атом)

K4[Fe(CN)6] - Координационное число

K4[Fe(CN)6] - Лиганд

 

Центральными атомами обычно служат ионы металлов больших периодов (Со, Ni, Pt, Hg, Ag, Cu); типичными лигандами являются OH-, CN-, NH3, CO, H2O; они связаны с центральным атомом донорно-акцепторной связью.

 

Получение.

 

1. Реакции солей с лигандами:

 

AgCl + 2NH3 = [Ag(NH3)2]Cl

FeCl3 + 6KCN = K3 [Fe(CN)6] + 3KCl

 

Химические свойства.

 

1. Разрушение комплексов за счет образования малорастворимых соединений:

2[Cu(NH3)2]Cl + K2S = CuS + 2KCl + 4NH3

 

2. Обмен лигандами между внешней и внутренней сферами.

 

K2[CoCl4] + 6H2O = [Co(H2O)6]Cl2 + 2KCl

 

Занятие 4.


Поделиться с друзьями:

Кормораздатчик мобильный электрифицированный: схема и процесс работы устройства...

Состав сооружений: решетки и песколовки: Решетки – это первое устройство в схеме очистных сооружений. Они представляют...

Семя – орган полового размножения и расселения растений: наружи у семян имеется плотный покров – кожура...

Поперечные профили набережных и береговой полосы: На городских территориях берегоукрепление проектируют с учетом технических и экономических требований, но особое значение придают эстетическим...



© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!

0.137 с.