Действие кислот окислителей на металлы

• Давайте рассмотрим свойства
• и продукты их реакций
• Автор статьи — Саид Лутфуллин
• Свойства концентрированной серной кислоты — окислителя

Концентрированная серная кислота – бесцветная тяжелая маслянистая нелетучая жидкость. Не имеет запаха и тянет сказать: «без вкуса», но вкус у нее все же есть, пробовать не советую.

Разбавленная серная кислота ничем особым непримечательна. Свойства как и у других кислот. За исключением того, что она не реагирует со свинцом, так как образующийся сульфат свинца нерастворим. Нерастворимое вещество покрывает кусочек металла и «защищает его от реакции»

1. Pb + H2SO4 ≠
2. А вот концентрированная серная кислота – сильный окислитель (за счет атома серы в высшей степени окисления).
3. Раз сера – окислитель, то она будет восстанавливаться:
5. Глубина восстановления серы зависит от активности восстановителя:

• сильные восстановители восстанавливают серную кислоту до H2S,
• слабые — до SO2,
• восстановители средней активности – до S.

 
На практике образуются несколько продуктов в разных пропорциях. Преобладание того или иного продукта зависит от множества факторов: от вышеупомянутой активности восстановителя, температуры, концентрации кислоты (95%, 90%. 85%, 80%, 75% – это все концентрированная кислота). Но в реалиях школьной программы все схематично и пишем один единственный продукт.

1. Взаимодействие металлов в концентрированной серной кислотой.

Концентрированная серная кислота реагирует с металлами, даже стоящими после водорода. Но кроме платины и золота – эти металлы слишком малоактивны.

Схема этих реакций:

• Активные металлы восстанавливают серную кислоту до H2S:

8Li + 5H2SO4 конц → 4Li2SO4 + H2S ↑ + H2O

4Mg + 5H2SO4 конц → 4MgSO4 + H2S ↑ + H2O

• Металлы средней активности восстанавливают серную кислоту до S:

3Mn + 4H2SO4 конц → 3MnSO4 + S ↓ + 4H2O

3Zn + 4H2SO4 конц → t→  3ZnSO4 + S ↓ + 4H2O

• Малоактивные металлы восстанавливают серную кислоту до SO2:

Cu + 2H2SO4 конц  → CuSO4 + SO2 ↑ + 2H2O

2Ag + 2H2SO4 конц  → Ag2SO4 + SO2 ↑ + 2H2O

Некоторые металлы (конкретно нужно запомнить  — Fe, Al, Cr) при контакте с концентрированной серной кислотой покрываются защитной пленкой – и реакция не идет. Поэтому серную кислоту без всякой опасности перевозят в железных цистернах. Это явление называют пассивацией.

То, что железо, алюминий и хром пассивируются не означает, что реакция невозможна. Просто нужно нагреть – при нагревании от защитной пленки не остаётся и следа:

2. Взаимодействие неметаллов с концентрированной серной кислотой.

Не все неметаллы реагируют с концентрированной серной кислотой: лишь те, что проявляют восстановительные свойства. Поэтому кислород, азот и галогены не вступают в эти реакции.

Мы рассмотрим взаимодействие с фосфором, углеродом, бором, серой. Неметаллы – не такие активные восстановители как типичные металлы – поэтому серная кислота восстанавливается до SO2.

• Неметалл окисляется до высшей степени окисления: образуется оксид. Поскольку оксид неметалла – кислотный, то он тут же в момент получения реагирует с водой и образуется кислота:
• 2P + 5H2SO4 конц → 2H3PO4 + 5SO2 ↑+ 2H2O
• 2B + 3H2SO4 конц → 2H3BO3 + 3SO2 ↑
• Угольная кислота не образуется – получается углекислый газ:
• C + 2H2SO4 конц → CO2 ↑ + 2SO2 ↑+ 2H2O
• Концентрированная серная кислота окисляет серу:
• 

3. Взаимодействие концентрированной серной кислоты с галогенидами.

Галогениды металлов – это соли галогеноводородов (HF, HCl, HBr, HI). Галогеноводороды – летучие кислоты, а HF еще к тому же и слабая.

1. Поэтому серная кислота их вытесняет из солей:
2. 2KF тв + H2SO4 конц → K2SO4 + 2HF↑
3. 2NaCl тв + H2SO4 конц → Na2SO4 + 2HCl↑

Соли нужно брать твердые, не раствор. Тогда галогеноводороды будут вытесняться в виде газов.

А к фториду можно и в раствор прилить кислоты, так как фтороводородная кислота – слабая, она вытеснится. Только останется в растворе, вот и вся разница.

• С хлоридами и фторидами происходит простая реакция обмена, без изменения степеней окисления.
• Галоген окисляется до простого вещества. Сера восстанавливается:
•  
  
   

А вот бромиды и иодиды – восстановители. После вытеснения галогеноводорода он тут же окисляется. Поэтому реакции концентрированной серной кислоты с бромидами и иодидами протекают с изменением степеней окисления.

1. Бромоводород и иодоводород окисляются так же, как и их соли:
2. 2HBr + H2SO4 конц → Br2 + SO2 ↑ + 2H2O
3. 8HI + H2SO4 конц → 4I2 ↓+ H2S ↑ + 4H2O
4. Азотная кислота — окислитель.
5. Производство.
    
6. Сырье для производства азотной кислоты – аммиак. Три последовательные реакции окисления:
7. 1. Каталитическое окисление аммиака:
    
8. 4NH3+5O2 → кат., t°→ 4NO+6H2
9. Реакция экзотермическая, необратимая.
    
10. 2. Окисление NO до NO2:
     
11. 2NO+O2→2NO2
12. Реакция экзотермическая, обратимая.
     
13. 3. Поглощение NO2 водой и одновременно его окисление:
     

Реакция экзотермическая, обратимая – по этой же схеме азотная кислота разлагается при хранении. Поэтому с течением времени прозрачная изначально азотная кислота буреет. Бурый цвет кислоте придает, образующийся при разложении NO2.

Если растворять NO2 в воде без доступа кислорода, то азот диспропорционирует:

Поэтому оксид азота (IV) NO2 мы относим к кислотным. Хоть у него и нет соответствующей кислоты, при растворении его в воде образуются HNO3 и HNO2.

Азотная кислота – жидкость с резким запахом. Свежая азотная кислота бесцветная. При хранении она разлагается и за счет бурого NO2 приобретает желтоватый цвет.

Важно знать, что азотная кислота летучая, легкокипящая, поэтому и имеет запах. А раз она летучая, то ее можно вытеснить из соли нелетучей кислотой, например, концентрированной серной:

NaNO3 тв + H2SO4 → t →  NaHSO4 + HNO3 ↑

Важно, чтобы нитрат был твердым, а серная кислота концентрированная – меньше воды. Чтобы азотная кислота испарялась, испаряется – значит покидает реакционную смесь, значит реакция идет до конца.

Химические свойства.

Свойства азотной кислоты в целом повторяют свойства концентрированной серной. Но с одной поправкой, в отличие от серной, азотная кислота и концентрированная, и разбавленная проявляет сильные окислительные свойства.

 
1. Взаимодействие с металлами.
 

До чего может восстанавливаться азот? Вспомним диаграмму степеней окисления азота:

Получиться может любой из этих продуктов. А на практике – несколько сразу. Мы рассмотрим упрощенный вариант: берем только преобладающий продукт и только два фактора, влияющие на глубину восстановления:

• Активность металла – чем активнее, тем глубже идет восстановление.
• Концентрация кислоты – разбавленная кислота восстанавливается глубже.

• Еще больше упрощая берем только четыре продукта: NH4NO3, N2O, NO, NO2.
• Наиболее глубокое восстановление дает разбавленная кислота и активный металл – NH4NO3.
• 4Ca + 10HNO3 разб  → 4Ca(NO3)2 + NH4NO3 + 3H2O

Соответственно при взаимодействии концентрированной кислоты и малоактивного металла образуется NO2. Самое неглубокое восстановление.

Cu + 4HNO3 конц → Cu(NO3)2 + 2NO2  ↑+ 2H2O

Теперь нужно определить в каком случае будет N2O, а в каком NO. Фактор активности металла – решающий. С активным металлом и концентрированной кислотой будет N2O. А с малоактивным металлом и разбавленной кислотой образуется NO.

1. 8Na + 10HNO3 конц → 8NaNO3 + N2O ↑ + 5H2O
2. 3Cu + 8HNO3 разб → 3Cu(NO3)2 + 2NO ↑ + 4H2O
3. 
4.  
   Концентрированная азотная кислота пассивирует Fe, Cr, Al, как и концентрированная серная.
    
5. Чтобы провести реакцию нужно нагреть:
6. 
7. С разбавленной кислотой эти металлы реагируют и без нагревания:

 
2. Взаимодействие с неметаллами (C, P, B, S).
 

Неметаллы окисляются до высших кислот. Реагирует и концентрированная, и разбавленная азотная кислота. Неметаллы – не очень хорошие восстановители, поэтому кислота восстанавливается как в реакции с малоактивными металлами (образуются N2O и NO2).

•  
  В отличие от серной кислоты, очень концентрированная азотная кислота (безводная) окисляет при нагревании иод до иодноватой кислоты (HIO3):
• I2 + 10HNO3 конц → t → 2HIO3 + 10NO2 ↑ + 4H2O

 
3. Взаимодействие с галогенидами.
 

Эти реакции могут запутать, хотя ничего сложного в них нет. Вам нужно просто понять логику каждой из них.

На что следует опираться:
 

•  Реакции могут быть либо окислительно-восстановительными, либо обменными.
•  Помним, что фториды (F–) и хлориды (Cl–) – восстановители плохие, если быть точнее, то никакие. А бромиды (Br–) и иодиды (I–) – хорошие восстановители.
•  HF – слабая кислота, HCl, HBr, HI – сильные.

1. Фториды металлов – это соли слабых кислот, поэтому сильная азотная кислота вытесняет фтороводород. И не важно концентрированная или разбавленная – это простая реакция обмена/p>
    
2. KF + HNO3 → HF + KNO3

Фтороводород не реагирует с азотной кислотой. Реакция обмена невозможна и окислительно-восстановительная тоже: фторид – слабый восстановитель.

Хлориды металлов и хлороводород не реагируют с азотной кислотой. Хлорид ион – слабый восстановитель – не возможна ОВР. Хлориды металлов не реагируют, потому что соляная кислота – сильная (предыдущая плавиковая – слабая, если помните).

Бромиды и иодиды вступают с азотной кислотой в окислительно-восстановительное взаимодействие. Сами окисляются до простых веществ. Азотная кислота восстанавливается до NO2 если концентрированная, разбавленная – до NO, то есть так, как будто взаимодействует с малоактивным металлом.

Обсуждение: «Кислоты — окислители»

(Правила комментирования)

Химические свойства кислот — формулы, уравнения и примеры взаимодействия

Время на чтение: 18 минут

Склонность к диссоциации

В водных растворах кислоты свободно диссоциируют на катионы водорода и кислотные остатки. Этот процесс не занимает много времени. Все кислоты делятся на малодиссоциирующие и диссоциирующие.

Для корректного построения уравнения сильных одноосновных соединений может быть использована одна направленная вправо стрелка (→), либо знак равенства (=). Таким способом можно показать необратимость такой диссоциации.

К примеру, самое элементарное уравнение диссоциации соляной кислоты можно записать двумя способами: HCl → H+ + CL- или HCl = H+ + CL-. Оба варианта являются правильными.

Используемая стрелка нужна для того, чтобы наглядно показать, что обратный процесс объединения кислотных остатков с катионами водорода практически не происходит.

Если по условиям задачи нужно будет написать уравнение диссоциации одноосновного слабого соединения, тогда будет использоваться уже 2 стрелки (↔), которые будут направлены в разные стороны. Этот приём используется в химии для того, чтобы показать обратимость диссоциации слабых соединений.

Такой подход особенно актуален в том случае, когда ярко выражен обратный процесс объединения имеющихся катионов водорода с кислотными остатками.

Химический процесс может происходить ступенчато. В этом случае речь касается многоосновных веществ, у которых катионы водорода отрываются от молекул не одновременно, а по очереди.

Для выражения диссоциации понадобиться уже несколько уравнений, итоговое количество которых будет соответствовать основности кислот. Для лучшего понимания этого правила следует рассмотреть пример.

При использовании трехосновной фосфорной кислоты диссоциация протекает сразу в три ступени с поочерёдным открытием катионов Н+:

• Н3РО4 ↔ Н+ + Н2РО4-.
• Н2РО4 — ↔ Н+ + НРО42-.
• НРО42- ↔ Н+ + РО43-.

Для правильного решения аналогичных задач нужно понимать, что каждая последующая степень диссоциации всегда протекает в меньшей степени, нежели предыдущая. Такое явление основано на увеличении заряда кислотных остатков, из-за чего прочность связи между ними и положительными ионами только возрастает.

Среди многоосновных веществ в категорию исключений входит только H2SO4. Это связано с тем, что это соединение диссоциирует сразу по двум ступеням.

Специфическое окисление

Из уроков химии достоверно известно, что сила концентрации H2SO4 и HNO3 способна удивлять. Эти вещества воздействуют не только на металлы, которые расположены до водорода в ряду активности, но и на другие элементы после него (за исключением золота, платины).

Кислородсодержащие азотные и серные кислоты могут окислить не только серебро и медь, но и ртуть. Но нужно понимать, что некоторые металлы (Fe, Al, Cr) являются довольно активными, так как расположены до водорода, но они не реагируют на HNO3, H2SO4 без предварительного нагревания.

Это связано с пассивацией. На поверхности таких металлов образуется защитная плёнка, состоящая из твёрдых продуктов окисления. Благодаря этому молекулы H2SO4 и HNO3 не могут проникать вглубь металла для активации химической реакции.

Но если температура будет высокой, тогда окисление произойдёт.

Если речь идет о взаимодействии кислот с металлами, тогда обязательными продуктами будет соль и вода. Дополнительно выделяется третий продукт, формула которого зависит от активности металлов, температуры химической реакции. Каждая ситуация является индивидуальной.

Азотная и серная кислоты отличаются высокой окислительной способностью, что позволяет им вступать в химическую реакцию практически со всеми металлами ряда активности, а также с твёрдыми неметаллами.

Например, фосфор, углерод, сера. Наглядно увидеть список продуктов взаимодействия H2SO4, HNO3 с металлами можно увидеть в таблице кислот.

В 8 классе химия изучается не углублённо, но выучить названия химических элементов и их свойства нужно обязательно.

Восстановительные реакции

Окислители представляют собой частицы (атомы, ионы, молекулы), которые во время химической реакции принимают электроны. При этом степень окисления постепенно понижается, а окислители восстанавливаются.

Все известные бескислородные кислоты (за исключением HF) под воздействием различных окислителей проявляют восстановительные свойства, но это только благодаря химическому элементу, который входит в состав аниона.

К примеру, дихроматом калия, диоксидом марганца, перманганатом калия окисляются все галогеноводородные соединения. В категорию исключений входит только HF. А вот галогенид-ионы могут окисляться только до свободных галогенов.

Химическую реакцию можно оформить следующим образом:

• 4HCl + MnJ2 → MnCl2 + Cl2↑ + 2H2O.
• 16Br + 2KMnO4 → 2KBr + 2MnBr2 + 8H2O + 5Br2.
• 14Hl + K2Cr2O7 → 3l2↓ + 2Crl3 + 2Kl + 7H2O.

Иодоводород среди всех галогеноводородных соединений обладает наибольшей восстановительной активностью. Окислить его могут даже оксид и соли трёхвалентного железа. Не меньшей восстановительной активностью обладает сероводород H2S.

Для получения кислот электролизу подвергают растворы солей, образовавшиеся благодаря кислотному остатку. К примеру, электролиз раствора сульфата меди.

Химические свойства

Все существующие кислоты можно поделить на две категории: растворимые и нерастворимые. Некоторые из этих веществ могут самопроизвольно разлагаться и в водном растворе практически исчезают.

Речь касается неустойчивых соединений. Эту тему подробно изучают на уроках химии в 8 классе.

Все кислоты обладают определёнными физическими и химическими свойствами, которые нужно выучить для сдачи ЕГЭ:

• Многие виды кислот могут растворяться в воде, существенно повышая её кислотность. Для определения химического соединения в конкретном растворе используются специальные индикаторы: лакмусовая бумажка окрашивается в красный цвет.
• Кислоты взаимодействуют с атмосферными основаниями и оксидами, из-за чего образуется вода и соли. Из-за электролита такие реакции всегда проходят до конца. Растворению подвергаются многие оксиды.
• Кислоты могут вступать в реакцию с солями, но это только при условии образования газообразных либо малорастворимых веществ.
• Сильные кислоты взаимодействуют со щелочами. Реакция нейтрализации происходит на фоне того, что не только кислая, но и щелочная среда в сумме образуют нейтральную среду воды. Это интересная химическая реакция, которую можно записать следующим образом: Н+ + ОН- → Н2О.

Кислоты взаимодействуют с металлами, но для этого должны быть соблюдены определённые условия. В процессе химической реакции образуется соль и выделяется водород. В категорию исключений входят только те ситуации, когда металлы взаимодействуют с H2SO4 и HNO3.

Сферы применения

Химические вещества используются практически во всех отраслях современной промышленности. Но в настоящее время минеральные и органические кислоты применяются в следующих сферах:

• Борная кислота (H3BO3). Получила большой спрос в медицине как надёжное антисептическое средство. H3BO3 используется при пайке различных металлов, это вещество также добавляют в удобрения и применяют для борьбы с тараканами.
• В домашних условия при выпечке сдобных изделий не обойтись без лимонной и уксусной кислот, их также используют для удаления накипи с кранов, чайников.
• Хорошо всем известная аскорбиновая кислота, которая также известна как витамин С, применяется при простудных заболеваниях.
• Серная кислота (H2SO4). Активно используется в химической промышленности. H2SO4 используется для производства эффективных минеральных удобрений, лакокрасочных материалов. Часто используется в пищевой промышленности (например, пищевая добавка Е513), а также в качестве электролита, когда речь касается производства аккумуляторных батарей.
• Специальная хромовая смесь (раствор двухромовокислого калия в H2SO4) применяется в лабораторных условиях для очистки химической посуды. Это вещество является сильным окислителем, благодаря чему помогает максимально быстро и качественно удалить следы загрязнения органическими веществами. Хромовая смесь также используется в органическом синтезе.
• Азотная кислота (HNO3). Благодаря своим уникальным свойствам получила спрос в производстве взрывчатых веществ. Именно HNO3 используют при производстве востребованных в сельскохозяйственной отрасли азотосодержащих удобрений (например, калиевая и аммиачная селитра), а также для изготовления медикаментозных средств («Нитроглицерин»).

При использовании любой из кислот нужно соблюдать правила безопасности, так как такие вещества могут нанести серьёзный вред здоровью.

В 8 классе на уроках химии даётся общая информация по кислотам. Но учащимся нужно запомнить, что это сложные соединения, в составе которых содержатся атомы водорода, замещающиеся атомами металлов и кислотных остатков. Изучаемые химические элементы наделены определёнными свойствами. Например, могут взаимодействовать с оксидами, солями и металлами.

2.6. Характерные химические свойства кислот

Кислоты можно классифицировать исходя из разных критериев:

1) Наличие атомов кислорода в кислоте

2) Основность кислоты

Основностью кислоты называют число «подвижных» атомов водорода в ее молекуле, способных при диссоциации отщепляться от молекулы кислоты в виде катионов водорода H+, а также замещаться на атомы металла:

3) Летучесть

Кислоты обладают различной способностью улетучиваться из водных растворов.

4) Растворимость

5) Устойчивость

6) Способность к диссоциации

7) Окисляющие свойства

Химические свойства кислот

1. Способность к диссоциации

• либо в таком виде: HCl = H+ + Cl—
• либо в таком: HCl → H+ + Cl—
• По сути направление стрелки говорит нам о том, что обратный процесс объединения катионов водорода с кислотными остатками (ассоциация) у сильных кислот практически не протекает.
• В случае, если мы захотим написать уравнение диссоциации слабой одноосновной кислоты, мы должны использовать  в уравнении вместо знака  две стрелки . Такой знак отражает обратимость диссоциации слабых кислот — в их случае сильно выражен обратный процесс объединения катионов водорода с кислотными остатками:
• CH3COOH  CH3COO— + H+

Многоосновные кислоты диссоциируют ступенчато, т.е. катионы водорода от их молекул отрываются не одновременно, а по очереди. По этой причине диссоциация таких кислот выражается не одним, а несколькими уравнениями, количество которых равно основности кислоты. Например, диссоциация трехосновной фосфорной кислоты протекает в три ступени с поочередным отрывом катионов H+ :

1. H3PO4  H+ + H2PO4—
2. H2PO4—  H+ + HPO42-
3. HPO42-  H+ + PO43-

Следует отметить, что каждая следующая ступень диссоциации протекает в меньшей степени, чем предыдущая. То есть, молекулы H3PO4 диссоциируют лучше (в большей степени), чем ионы H2PO4— , которые, в свою очередь, диссоциируют лучше, чем ионы HPO42-. Связано такое явление с увеличением заряда кислотных остатков,  вследствие чего возрастает прочность связи между ними и положительными ионами H+.

Из многоосновных кислот исключением является серная кислота. Поскольку данная кислота хорошо диссоциирует по обоим ступеням, допустимо записывать уравнение ее диссоциации в одну стадию:

H2SO4 2H+ + SO42-

2. Взаимодействие кислот с металлами

Седьмым пунктом в классификации кислот мы указали их окислительные свойства. Было указано, что кислоты бывают слабыми окислителями и сильными окислителями. Подавляющее большинство кислот (практически все кроме H2SO4(конц.

) и HNO3) являются слабыми окислителями, так как могут проявлять свою окисляющую способность только  за счет катионов водорода.

Такие кислоты могут окислить из металлов только те, которые находятся в ряду активности левее водорода, при этом в качестве продуктов образуется соль соответствующего металла и водород. Например:

H2SO4(разб.) + Zn  ZnSO4 + H2

2HCl + Fe  FeCl2 + H2

Что касается кислот-сильных окислителей, т.е. H2SO4 (конц.) и HNO3, то список металлов, на которые они действуют, намного шире, и в него входят как все металлы до водорода в ряду активности, так и практически все после.

То есть концентрированная серная кислота и азотная кислота любой концентрации, например, будут окислять даже такие малоактивные металлы, как медь, ртуть, серебро.

Более подробно взаимодействие азотной кислоты и серной концентрированной с металлами, а также некоторыми другими веществами из-за их специфичности будет рассмотрено отдельно в конце данной главы.

3. Взаимодействие кислот с основными и амфотерными оксидами

• Кислоты реагируют с  основными и амфотерными оксидами. Кремниевая кислота, поскольку является нерастворимой, в реакцию с малоактивными основными оксидами и амфотерными оксидами не вступает:
• H2SO4 + ZnO ZnSO4 + H2O
• 6HNO3 + Fe2O3 2Fe(NO3)3 + 3H2O
• H2SiO3 + FeO ≠

4. Взаимодействие кислот с основаниями и амфотерными гидроксидами

HCl + NaOH H2O + NaCl

3H2SO4 + 2Al(OH)3  Al2(SO4)3 + 6H2O

5. Взаимодействие кислот с солями

1. Данная реакция протекает в случае, если образуется осадок, газ либо существенно более слабая кислота, чем та, которая вступает в реакцию. Например:
2. H2SO4 + Ba(NO3)2 BaSO4↓ + 2HNO3
3. CH3COOH + Na2SO3 CH3COONa + SO2↑ + H2O
4. HCOONa + HCl HCOOH + NaCl

6. Специфические окислительные свойства азотной и концентрированной серной кислот

Как уже было сказано выше, азотная кислота в любой концентрации, а также серная кислота исключительно в концентрированном состоянии являются очень сильными окислителями. В частности, в отличие от остальных кислот они окисляют не только металлы, которые находятся до водорода в ряду активности, но и практически все металлы после него (кроме платины и золота).

Так, например, они способны окислить медь, серебро и ртуть.

Следует однако твердо усвоить тот факт, что ряд металлов (Fe, Cr, Al) несмотря на то, что являются довольно активными (находятся до водорода), тем не менее, не реагируют с концентрированной HNO3 и концентрированной H2SO4  без нагревания по причине явления пассивации — на поверхности таких металлов образуется защитная пленка из твердых продуктов окисления, которая не позволяет молекулами концентрированной серной  и концентрированной азотной кислот проникать вглубь металла для протекания реакции. Однако, при сильном нагревании реакция все таки протекает.

В случае взаимодействия с металлами обязательными продуктами всегда являются соль соответствующего метала и используемой кислоты, а также вода. Также всегда выделяется третий продукт, формула которого  зависит от многих факторов, в частности, таких, как активность металлов, а также концентрация кислот и температура проведения реакций.

Высокая окислительная способность концентрированной серной  и концентрированной азотной кислот позволяет им реагировать не только практическим со всеми металлами ряда активности, но даже со многими твердыми неметаллами, в частности, с фосфором, серой, углеродом. Ниже в таблице наглядно представлены продукты взаимодействия серной и азотной кислот с металлами и неметаллами в зависимости от концентрации:

7. Восстановительные свойства бескислородных кислот

Все бескислородные кислоты (кроме HF) могут проявлять восстановительные свойства за счет химического элемента, входящего в состав аниона, при действии различных окислителей. Так, например, все галогеноводородные кислоты (кроме HF) окисляются диоксидом марганца, перманганатом калия, дихроматом калия. При этом галогенид-ионы окисляются до свободных галогенов:

• 4HCl + MnO2 MnCl2 + Cl2↑ + 2H2O
• 16HBr + 2KMnO4 2KBr + 2MnBr2 + 8H2O + 5Br2
• 14НI + K2Cr2O7 3I2↓ + 2Crl3 + 2KI + 7H2O

Среди всех галогеноводородных кислот наибольшей восстановительной активностью обладает иодоводородная кислота. В отличие от других галогеноводородных кислот ее могут окислить даже оксид и соли трехвалентного железа.

1. 6HI + Fe2O3 2FeI2 + I2↓ + 3H2O
2. 2HI + 2FeCl3 2FeCl2 + I2↓ + 2HCl
3. Высокой восстановительной активностью обладает также и сероводородная кислота H2S. Ее может окислить даже такой окислитель, как диоксид серы:
4. 2H2S + SO2  3S↓+ 2H2O

ПОИСК

    Ртуть по своим свойствам сильно отличается от цинка и кадмия. При взаимодействии ртути с кислотами-окислителями в условиях избытка кислоты образуется соль ртути(II), а при избытке ртути — соль ртути (I)  [c.229]

    Кислоты-окислители, например НЫОз, переводят все три металла в раствор  [c.228]

    Сульфат-ионы SO4- вследствие их симметричного строения (тетраэдрическая форма при sp -гибридизации атомных орбита-лей серы) в нейтральных и щелочных растиорах не проявляют окислительных свойств. В кислотной среде (разбавленная серная кислота) окислителем будут не сульфат-ионы, а катионы оксония. [c.218]

    При взаимодействии металлов с азотной кислотой никогда не выделяется водород и в концентрированной, и в разбавленной азотной кислоте окислителем выступает азот со степенью окисления +5. [c.112]

    В кислородсодержащих кислотах — окислителях кремний пассивируется и растворяется лишь в смеси кислот плавиковой и азотной  [c.411]

    Взаимодействие металлов с хлороводородной (соляной) кислотой. Окислителем в соляной кислоте, так же как и в воде, является ион водорода.

Стандартный электродный потенциал водородного электрода приравнен к нулю. Поэтому принципиально все активные металлы и металлы средней активности должны реагировать с кислотой.

Так оно и есть, однако проявляется пассивация свинца  [c.331]

    Лавсан имеет высокую механическую прочность и температуру размягчения (260°С), термо-, влаго-, светостоек, устойчив к действию щелочей, кислот, окислителей. Из него делают пленки, волокна, лаки для изоляции и различные изделия. Из полимеров, получаемых [c.339]

    Под действием кислот-окислителей эти металлы пассивируются, [c.244]

    Соляная кислота окислителем не является. [c.218]

    Темно-коричневый моносульфид 8п5 выпадает в осадок при действии НгЗ на растворы, содержащие 5п2+. Осадок 5п5 не растворяется Е1 разбавленных кислотах, но растворим в концентрированной НС) и в кислотах окислителях. 5п5 не реагирует с сульфидом аммония, но растворяется в растворе дисульфида аммония  [c.386]

    Если в маточных растворах содержатся сильные кислоты, щелочи, ангидриды и хлорангидриды кислот, окислители, разрушающие фильтровальную бумагу, то для фильтрования пользуются стеклянными тиглями с пористым дном (рис. 27) или стеклянными воронками, в которые впаяны стеклянные пластинки. По размерам пор стеклянные фильтры делятся на четыре но- Л мера. Чем больше номер фильтра, тем меньше сечение пор. [c.23]

    Взаимодействие кислот окислителей с металлами и неметаллами. 1. В пробирку с газоотводной трубкой поместите медные стружки и прилейте 2—3 мл концентрированной азотной кислоты, слегка подогрейте. Выделяющийся бурый газ поглощается водой. Обнаружьте в образовав- [c.57]

    Кислоты-окислители переводят марганец в раствор также в виде аквакатиона марганца (П) рений (и, по-видимому, технеций) дают соединения со степенью окисления ( + УП)  [c.241]

    Цинк и кадмий вытесняют водород нз кислот ртуть растворяется только в кислотах-окислителях, причем если кислота а избытке, го образуются соли Hg . при недостатке — соли Hgj  [c.563]

    Реакционная способность элементов (VA группы усиливается при повышении температуры. Так, при нагревании они реагируют с металлами и неметаллами, а также с кислотами-окислителями, например  [c.203]

    Следует обратить внимание на то, что взаимодействие металлов с кислотами-окислителями (такими, как азотная кислота, в которой металлом восстанавливается не ион Н , а атом К , точнее-анион КОз) не подчиняется ряду напряжений (К в нем отсутствует). Эти реакции зависят от силы восстановителя и окислителя (у последнего сила больше, чем у иона Н» ). Например, азотная кислота окисляет не только металлы, стоящие до водорода, но и медь, серебро, ртуть  [c.159]

    Ванадий можно перевести в раствор с помощью кислот-окислителей  [c.235]

    В кислотах-окислителях хром пассивируется (образуется пленка очень устойчивого оксида СггОз). Молибден и вольфрам с кислотами-неокислителями в водном растворе не реагируют они могут быть переведен.ы в раствор при действии смеси концентрированных азотной и фтороводородной кислот  [c.238]

    Металлы семейства платины переводятся в раствор только под воздействием кислот-окислителей (концентрированная азотная кислота, царская водка и др.), например  [c.244]

    Под действием концентрированных кислот — окислителей на некоторых металлах образуется устойчивая оксидная пленка. Это явление называется пассивацией. Так, в концентрированной серной кислоте пассивируются (и не реагируют с ней) такие металлы как Ве, Bi, Со, Ре, М и КЬ, а в концентрированной азотной кислоте-металлы А1, Ве, В1, Со, Сг, Ре, ЫЬ, №, РЬ, ТЬ и и. [c.158]

    При действии кислот — окислителей железо окисляется до Fe (П1)  [c.129]

    Фторэластомеры этого типа растворимы в перфторнрованных растворителях, но не растворяются и не набухают почти во всех органических жидкостях, не взаимодействуют с кислотами, окислителями, восстанавливающими агентами. В отличие от сополимеров на основе винилиденфторида рассматриваемые фторкаучуки устойчивы к основаниям. [c.511]

    При нагревании хром растворяется также в разбавленной серной кислоте, но не взаимодействует с азотной и концентрированиой серной кислотами. Это объясняется тем, что кислоты-окислители пассивируют хром, образуя на его поверхности очень плотный слой химически малоактивной окиси хрома СГ2О3. [c.371]

    Только для этих элементов известны сульфиды состава ЭгЗ . Это черные твердые вещества, растворяются в кислотах окислителях (при этом происходит окисление S- и образование НЭО4). [c.550]

    Нормальный электродный потенциал серебра равен 4-0,799 а, т. с. значительно положительнее.

потенциала водородного электрода, и по этой причине серебро является термодинамически устойчивым материалом в иеокислительных средах, в том числе в неаэрированных растворах соляной и плавиковой кислот.

Наличие в растворах этих кислот окислителей оказывает ускоряющее влияние на коррозию серебра. [c.275]

    Сочетание атомов углерода разных гибридных состояний в единой полимерной структуре порождает множество аморфных форм углерода. Типичным примером аморфного углерода является так называемый стеклоуглерод. В нем беспорядочно связаны между собой структурные фрагменты алмаза, графита и карбина.

Его получают термическим разложением некоторых углеродистых веществ. Стеклоуглерод — новый конструкционный материал с уникальными свойствами, не присущими обычным модификациям углерода.

Стеклоуглерод тугоплавок (остается в твердом состоянии вплоть до 3700°С), по сравнению с большинством других тугоплавких материалов имеет небольшую плотность (до 1,5 г см ), обладает высокой механической прочностью, электропроводен. Стеклоуглерод весьма устойчив во многих агрессивных средах (расплавленных щелочах и солях, кислотах, окислителях и др.).

Изделия из стеклоуглерода самой различной формы (трубки, цилиндры, стаканы и пр.) получают при непосредственном термическом разложении исходных углеродистых веществ, в соответствующих формах или прессованием стеклоуглерода.

Уникальные свойства стеклоуглерода позволяют использовать его в атомной энергетике, электрохимических производствах, для изготовления аппаратуры для особо агрессивных сред. Стекловидное углеродистое волокно, обладая низким удельным весом, высокой прочностью на разрыв и повышенной термостойкостью, может найти применение в космонавтике, авиации и других областях. [c.450]

    Труднорастворимые соли меди (II). 1. Сульфид. В пробирку с 1—2 мл раствора сульфата или хлорида меди прилейте сероводородной воды. Наблюдайте выпадение черного осадка. Испытайте его взаимодействие с кислотами-окислителями HNO3, H2SO4 (конц.) при нагревании. [c.270]

    Расположена в ряду напряжений до водорода, водород из кислот не вытесняет. С кислотами-окислителями см. пп. 5.10. (с HNOJ), 4.5.4. (с Н ЗО . [c.313]

    Темно-коричневый моносульфш олова SnS выпадает в осадок при действии HjS на растворы, содержащие Sn. Осадок SnS не растворяется в разбавленных кислотах, но растворим в конц. НС1 и в кислотах-окислителях. Сульфид SnS не реагирует с сульфидом аммония, но растворяется в растворе дисульфида аммония  [c.390]

    Все сульфиды Аа, Sb, Б1 нерастворимы а воде и кислотах, не являющихся окислителями, но растворяются в кон1(ентрированных кислотах-окислителях  [c.426]

    Это черные твердые вецкества, растворяются в кислотах-окислителях (при этом происходит окислеиие У и образование НЭО ). [c.526]

    Концентрированные кислоты — окислители (НМОз, Н2504) пассивируют железо (причины те же, что и у алюминия или хрома).

Пассивированное железо при обычных условиях не реагирует с разбавленными кислотами, не вытесняет из них водорода, не вытесняет медь из раствора сульфата меди.

Очищенное от окиснон пленки железо вытесняет металлы РЬ, 5п, Си, Ад, Н и Аи из растворов их солей. [c.352]

    В ряду напряжений мышьяк, сурьма и висмут располагаются между водородом и медью. Поэтому они могут растворяться только в кислотах-окислителях — HNO3, концентрированной H2SO4 и др. [c.189]

    Точнее, восстанавливается только электроноактивная частица (атом или ион). Если она входит в состав молекулы сложного вещества, то говорят о восстановлении всего вещества. Например, во многих реакциях HNO3, претерпевшая химическое превращение, переходите N0.

При этом восстанавливается только азот (окислительное число азота 4-5 в HNO3 становится равным 4-2 в N0). Однако на- практике говорят о восстановлении азотной кислоты до окиси азота. Азотная кислота — окислитель, но сама окисляться не может. Аналогично и для случаев окисления.

 [c.106]

    Халькогениды титана(IV), образующиеся при прямом синтезе из простых веществ, взятых в стехиометрических количествах, малорастворимы в воде.

Объясните, почему они ме выпадают из водного раствора солей титана (IV) при добавлении растворимых сульфидов.

В учебниках есть указание на то, что данные халькогениды растворимы в концентрированных растворах кислот-окислителей (H2SO4, HNO3) и щелочей (NaOH, КОН). Составьте уравнения всех описанных реакций. [c.132]

    Область применения метода. Кулоиометрическое титрование может применяться во всех случаях, где используются методы обычного объемного анализа.

Различие состоит в том, что при ку-лопометрическом титровании могут применяться малоустойчивые реактивы соединения урана (V), меди (I), серебра (II), титана (III), олова (II), бром, хлор и др., с которыми очень трудно работать нри обычных способах объемного анализа.

Можно использовать микрокулопометрию, когда анализ проводят в малых объемах (0,01 мл). В этом случае при использовании сравнительно разведенных растворов кислот, окислителей или восстановителей можно определять до 10 —10 г-иона вещества. [c.73]

    HNO3, то ка его поверхности образуется оксидная (Fe) пленка, которая не растворяется и кислотах — окислителях. Икая окислительная pe/ui обусловливает и другой результат реакций. [c.93]

    РЬЗе и РЬТе представляют собой темные кристаллические вещества, устойчивые при обычных температурах и диссоциирующие при нагревании на РЬ и 8е(Те) устойчивы к плавиковой и соляной кислотам и к растворам щелочей кислотами-окислителями (НЫОз, Н2504) перевод дятся в соответствующие соли свинца и окислы 5е и Те. [c.206]