И растворами щелочей
При взаимодействии металлов с агрессивными средами металл выступает в качестве восстановителя. Химическую активность (восстановительную способность) металла характеризует величина электродного потенциала. Стандартным электродным потенциалом называют его электродный потенциал, возникающий при погружении металла в раствор собственной соли с концентрацией =1 моль/л, измеренный по отношению к стандартному водородному электроду, потенциал которого при 25 0С условно принимается равным нулю. Чем меньше значение , тем большими восстановительными свойствами обладает данный металл. Располагая металлы в ряд по мере возрастания их стандартных электродных потенциалов, получаем ряд стандартных окислительно-восстановительных потенциалов металлов (табл. П.6). В этом ряду все металлы условно делят на активные, средней активности и малоактивные: Li Rb K Cs Ba Sr Na Mg Be Al Mn Cr Zn Fe Cd Co Ni Sn Pb H2 Bi Cu Hg Ag Pt Au Активные металлы Средней активности Малоактивные В роли окислителя в растворах кислот, щелочей и в воде выступает среда (потенциалы в табл. П.8). Реакции возможны, если потенциал окислителя больше потенциала восстановителя. В нейтральной и щелочной среде в роли окислителявыступаетН2О: 2Н2О + 2 ē = Н2 + 2ОН — В растворах разбавленных кислот (HCl, H2SO4) - окислитель Н+: 2Н + + 2 ē = Н2 В присутствии кислорода процесс восстановления протекает с участием кислорода, так как он обладает бóльшими окислительными свойствами, чемН2О и Н+ : O2 + 4 ē + 4Н + = 2Н2О (в кислой среде); О2 + 4 ē + 2Н2О = 4ОН — (в щелочной и нейтральной средах). В H2SO4 (конц.) и HNO3 (разб.), HNO3 (конц.) окислителем являются анионы кислот. Степень восстановления анионов определяется активностью металла: H2SO4 (конц.) + Me (активные) ® сульфат Ме + H2S + Н2О H2SO4 (конц.) + Me (средней активности) ® сульфат Ме +S + Н2О H2SO4 (конц.) + Me (малоактивные) ® сульфат Ме + SO2+ Н2О HNO3 (разб.) + Me (активные) ® нитрат Ме + NH4NO3 + Н2О HNO3 (разб.) + Me (средней активности) ® нитрат Ме +N2, N2O + Н2О HNO3 (разб.) + Me (малоактивные) ® нитрат Ме + NO + Н2О HNO3 (конц.) + Me (независимо от активности) ® нитрат Ме + NO2 + Н2О Внимание!Три распространенных металла – Al, Cr, Fe – на холоде не растворяются в H2SO4(конц.) и HNO3(конц.). В этих кислотах они пассивируются, т. е. покрываются тонкой прочной пленкой, предохраняющей их от разрушения. Реакции протекают только при повышенной температуре. Задание № 11
Используя потенциалы (табл. П.6, П.7, П.8), допишите уравнения реакций (по две для каждого варианта), составив к ним электронно-ионные схемы. Для реакций металлов с H2SO4 (конц.) и HNO3 значение потенциала окислителя более 1 В. Оцените практическую устойчивость металлов в данной среде.
©2015 arhivinfo.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.
|