Окислительно-восстановительные реакции. Бахметьева Л.М - 26 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

СГАУ | Самара

Составители: 

Рубрика: 

26
2Н
+
+ 2е = Н
2
Е
о
= 0.000 в (5)
или в щелочной среде ([H
+
] = 10
-14
моль/л, [ОH
-
] = 1моль/л, рН=14) восста-
навливать водород воды
2Н
2
О + 2е = Н
2
+ 2ОН
-
Е
о
= -0.828 в;
2) способностью в кислой среде окислять кислород (О
-2
) воды
О
2
+ 4Н
+
+
4е = 2Н
2
О Е
о
=
1.229 в (6)
или в щелочной среде окислять кислород (О
-2
) гидроксид-ионов
О
2
+ 2Н
2
О +
4е = 4ОН
-
Е
о
=
0.401 в;
3) диспропорционированием.
Таким образом, приведенные реакции ограничивают термодинамиче-
скую устойчивость веществ в кислых или щелочных водных растворах.
Стабилизировать ряд степеней окисления элемента можно введением в
водный раствор подходящих лигандов, поскольку значение Е
о
обычно
уменьшается при комплексообразовании ионов металлов.
Использование диаграмм Латимера позволяет решать целый ряд за-
дач, в том числе: а) устанавливать наиболее термодинамически устойчи-
вую форму элемента (его степень окисления) в водном кислом и щелочном
растворе; б) выявлять, для каких форм (степеней окисления) элемента воз-
можны и будут наиболее вероятны реакции диспропорционирования; в)
предсказывать направление протекания окислительно-восстановительных
реакций с учетом роли среды; г) выбирать условия повышения устойчиво-
сти элемента в данной степени окисления за счет комплексообразования.
Рассмотрим решение некоторых из перечисленных задач на конкрет-
ных примерах.
Пример 1. Определим, для каких форм (степеней окисления) марганца
возможны реакции диспропорционирования в кислой среде.
Очевидно, что к рассмотрению следует принимать только такие ионы,
в которых атомы марганца имеют промежуточные (между +2 и +7) из воз-
можных степеней окисления. Ион, подвергающийся диспропорционирова-
нию, выступает и в качестве окислителя, и в качестве восстановителя. Вы-
ступая в качестве окислителя, атом элемента понижает свою степень окис-
ления. Выступая в качестве восстановителя, атом элемента повышает свою
степень окисления. Поскольку для самопроизвольно протекающей окисли-
тельно-восстановительной реакции при стандартных условиях ΔЕ
о
= Е
о
ок
–
Е
о
вос
> 0, то значение Е
о
над стрелкой справа на диаграмме Латимера
должно быть больше, чем значение Е
о
слева. Из диаграммы Латимера для
марганца в кислой среде видно, что диспропорционировать могут ионы
MnO
4
2-
и Mn
3+
. Так, в случае ионов MnO
4
2-
значение Е
о
= 2.260 в над
стрелкой справа больше, чем Е
о
= 0.564 в слева над стрелкой. Поэтому ре-
акция диспропорционирования

Страницы