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 растворами солей





Взаимодействие азотной кислоты с неметаллами

При взаимодействии с неметаллами концентрированная азотная кислота восстанавливается до диоксида азота, а разбавленная – до монооксида азота.

Например:

Fe(NO3)2 + HNO3(конц.) = Fe(NO3)3 + NO2 + H2O

P + HNO3(разб.) + H2O = H3PO4 + NO

S + HNO3(разб.) = SO2 + NO + H2O

Na2S + HNO3(разб.) = S¯ + NO + NaNO3 + H2O

 

Причины разрушения металлов (окисления, химической коррозии) в растворах солей могут быть различными в зависимости от состава конкретной системы, с которой контактирует металл. Чаще всеговстречаются следующие случаи.

1.Металл + раствор соли менее активного металлас большим по величине СЭПОТ: Zn +2AgNO3 = Zn(NO3 )2+2 Ag

Eo(Zn2+/Zno) = -0,76B (более акт.металл); Eo(Ag+/Ago) = +0,8B

о = 0,8 – (-0,76) = 1,56В.

Более активный металл – цинк вытесняет менее активный металл – серебро из раствора соли. При этом более активный цинк окисляется катионами менее активного металла Ag+.

Вывод: любой металл в ряду стандартных электродных потенциалов обладает способностью вытеснять все нижестоящие за ним металлы из растворов их солей.

Однако это не означает, что вытеснение обязатель­но происходит во всех случаях. Например, алюминий вытесняет медь из раствора хлорида меди (II) СuСl2, но практически не вытесняет ее из раствора сульфата меди (II) CuS04. Это объясняется тем, что хлорид-ион Сl- быстро разрушает защитную поверхностную пленку на алюминии, а сульфат-ион SO42-практически не разрушает ее.

2.Металл + раствор соли более активного металла с меньшим по величине СЭПОТ.

Рассмотрим примеры:

а) Fe + Mg(NO3)2 + H2O = Eo(Fe2+/Feo) = - 0,44B Eo(Mg2+/Mgo) = -2,37B DЕо = -2,37 – (-0,44) < 0 – реакция т/д невозможна.

Однако, нитрат магния подвергается гидролизу (в состав соли входит катион слабого основания и сильной кислоты), и реакции среды будет кислая. Запишем уравнение гидролиза той ступени, которая практически идет:

Mg(NO3)2 + H2O = MgOHNO3 + HNO3 /х4 среда кислая рН < 7

Образующаяся кислота взаимодействует с железом:



Fe + 4НNO3 (разб.) = Fe(NO3)3 + 2Н2О + NО

Складываем эти два уравнения, умножая первое на 4, с учетом 4-х молей кислоты. т.к. вся образующаяся кислота расходуется на окисление железа:

Fe + 4Mg(NO3)2 + 2H2O = Fe(NO3)3 + NО + 4MgOHNO3

В данном растворе железо окисляется разбавленной азотной кислотой, образующейся при гидролизе нитрата магния.

б) Al + K2S + H2O =

-1,66B -2,9B DЕо = -2,9 – (-1,66) < 0 – реакция т/д невозможна. Вторая возможность протекания реакция – за счет гидролиза. Рассмотрим по стадиям эту реакцию, начиная с гидролиза соли и учитывая оксидную пленку на металле:

1) K2S + H2O = КОН + КНS / x 2 рН > 7, среда щелочная. Далее протекает взаимодействие алюминия с раствором щелочи. Поскольку оксид алюминия, покрывающий поверхность металла, обладает амфотерными свойствами, он легко растворяется в щелочной среде и металл будет окисляться водой, как показано ниже.

Al2O3 + 2KOH + 3H2O = 2K[Cr(OH)4]

2Al + 6H2O = 2Al(OH)3¯ + 3H2

Al(OH)3¯ + KOH = K[Al(OH)4] /x2

Складывая два последних уравнения реакций, получаем:

2) 2Al + 2KOH + 6H2O = 2K[Al(OH)4] +3H2

Для написания окончательного уравнения реакции (б), протекающей в данной системе, необходимо суммировать уравнения 2 и 3:

2Al + 2K2S + 8H2O = 2K[Al(OH)4] + 2KHS + 3H2

Вывод: При взаимодействии менее активного металла причиной его окисления является взаимодействие с продуктами гидролиза соли – кислотой или щелочью.

Примечание. Возможны другие виды взаимодействия металлов с раствором соли. Все зависит от конкретной системы, например:

Fe + 2FeCl3 + (H2O) = 3FeCl3

Если активности металла близки, то возможно одновременное вытеснение металла из состава соли и взаимодействие окисляющегося металла с продуктами гидролиза соли.

 

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: 20837; 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: 0.02 сек.