Студопедия

КАТЕГОРИИ:


Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)

Взаимодействие металлов с концентрированной серной кислотой





В концентрированной серной кислоте окислителем является не катион водорода, а более сильный окислитель – сульфат-ион, который в разбавленной серной кислоте не проявляет себя как окислитель из-за сильной гидратации, и, как следствие – малоподвижности.

Н2SO4 (конц.) окисляет все металлы в ряду стандартных электродных потенциалов до серебра включительно.

S6+ (SO42-) + ne ¦ S2-(H2S), So (S¯), S4+(SO2)

Этим процессам восстановления серной кислоты соответствуют следующие ионно-электронные равновесные полуреакции:

SO42- + 4H+ +2e ↔ SO2 + 2H2O Eo = +0,17B

SO42- + 10H+ +8e ↔ H2S + 4H2O Eo = +0,31B

SO42- + 8H+ +6e ↔ S + 4H2O Eo = +0,36B

Пользоваться данными значениями ОВПОТ некорректно, т.к. концентрация серной кислоты значительно превышает 1моль/л

 

Cхематично реакции окисления металлов в конц. Н2SO4 можно записать в виде:

Ме + Н2SO4 (конц.) = Мех(SO4)y + Н2О + (H2S, S, SO2)

H2S и S выделяются в случае активных металлов до цинка включительно (Еоме < Ео Zn).

SO2 выделяется при взаимодействии металлов, стоящие в таблице СЭП, ниже цинка (Еоме > Ео Zn).

Необходимо помнить, что при изменении условий реакция для одного и того же металла можно получить разные продукты, так что предложенная схема является до некоторой степени условной. Например, при длительном нагревании взаимодействие алюминия с конц. серной кислотой может идти до образования не только серы, но и сероводорода:

Al + Н2SO4 (конц.) = Al2(SO4)3 + Н2О + S¯

Al + Н2SO4 (конц.) = Al2(SO4)3 + Н2О + H2

Со щелочными металлами серная кислота конц. и разб. взаимодействует одинаково по реакции: Na + Н2SO4 (разб.,конц.) = Na2SO4 + Н2О + H2

Существуют особенности взаимодействия свинца с серной кислотой - образуется кислая растворимая соль – гидросульфат свинца:

Pb + 3H2SO4(конц.) = Pb(HSO4)2 + 2Н2О + SО2

К каждой реакции необходимо составить уравнения ионно-электронного баланса и расставить коэффициенты. Концентрированная серная кислота - сильный окислитель, и окисляет металлы, стоящие в таблице СЭПОТ до серебра включительно



Следует иметь в виду, что металлы, проявляющие разные степени окисления, в случае кислот, в которых окислителем является катион водорода, окисляются до низших степеней окисления, а в конц. Н2SO4 – до высших. Например, железо:

Fe + Н2SO4(разб.) = FeSO4 + H2

2Fe +6Н2SO4 (конц.) = Fe2(SO4)3 +6Н2О + 3SО2 (при нагревании)

Вторая реакция идет только при нагревании. В холодной конц. Н2SO4 железо, а также алюминий, хром, марганец - пассивируются. Реакцию пассивации можно написать следующим образом:

2Fe + 3Н2SO4 (конц.) = Fe2O3 + 3Н2О +3SО2 (на холоду)

 

Поможем в написании учебной работы
Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой




Дата добавления: 2014-01-03; Просмотров: 4598; Нарушение авторских прав?;


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



ПОИСК ПО САЙТУ:


Читайте также:
studopedia.su - Студопедия (2013 - 2022) год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! Последнее добавление




Генерация страницы за: 0.018 сек.