Взаимодействие металлов с азотной кислотой (разб. и конц.)

Взаимодействие концентрированной серной с неметаллами-восстановителями.

Под понятием «неметаллы-восстановители» подразумевают не только атомы неметаллов, но и их ионы, например галогенид-ионы, которые в разной степени проявляют восстановительные свойства. В зависимости от силы восстановителя (значения ОВПОТ системы) серная кислота может восстанавливаться до диоксида серы или сероводорода (в случае такого сильного восстановителя, как ион иода).

Например:

3S +2Н₂SO₄ = 3SО₂ + 2Н₂О

C +2Н₂SO₄ = 2SО₂ + CO₂ + 2Н₂О

HCl + Н₂SO₄ ¦ реакция не идет, т.к. хлорид-ион –слабый восстановитель

HBr + Н₂SO₄ = Br₂ + SО₂ + Н₂О

HI + Н₂SO₄ = I₂ + H₂S + H₂O

Окислителем в азотной кислоте любой концентрации является нитрат-ион (N⁵⁺). На сильные окислительные свойства нитрат-иона указывают высокие положительные значения ОВПОТ систем, например:

NO₃^- + 2H⁺ +e «NO₂+ H₂O E^o = +0,76B

NO₃^- + 4H⁺ + 3e «NO + 2H₂O E^o = +0,96B

Катион водорода не может конкурировать с таким сильным окислителем, как нитрат-ион, поэтому водород не выделяется при взаимодействии металлов с азотной кислотой. Азотная кислота окисляет все металлы, кроме металлов платиновой группы, золота и титана.

N⁵⁺(NO₃^-) + ne → N⁴⁺(NO₂),N²⁺(NO),N⁺(N₂O),N^o(N₂),N^3-(NH₃).

Аммиак в растворе азотной кислоты образует нитрат аммония: NH₃ + НNO₃ = NH₄NO₃. Любой из этих продуктов может образоваться при действии на металлы азотной кислоты.

Схематично реакцию можно представить следующим образом:

Ме + НNO₃(р.,к.) → Ме(NO₃)_х + H₂O + (NO₂ NO, N₂O, N₂, NH₄ NO₃)

Исключение составляют металлы, оксиды которых обладают кислотными свойствами (Sn, Ge). С этими металлами реакция идет до образования не солей, а кислот:

Sn + 4НNO₃ (конц.) = Н₂SnO₃↓ + 4NO₂ + H₂O

3Sn + 4НNO₃(разб.) + H₂O = 3Н₂SnO₃↓ + 4NO

Дата добавления: 2014-01-03