Химия. Сборник задач и упражнений. Часть II. Лямина Г.В - 26 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТПУ | Томск

Составители: 

Рубрика: 

51
Таблица 11.3.1
Продукты взаимодействия металлов с водой
и некоторыми кислотами
Реагент
Активные
металлы
(Li–Al)
Среднеактив-
ные металлы
(Ti–H)
Малоактив-
ные металлы
(после Н)
H
2
O Гидроксид металла + H
2
или
оксид металла + H
2
(при нагревании)
–
HCl
Хлорид металла + H
2
–
H
2
SO
4
(разб)
Сульфат металла + H
2
–
Сульфат металла + H
2
O + П
*
H
2
SO
4
(конц)
H
2
S S SO
2
Нитрат металла + H
2
O + П
*
HNO
3
(конц)
ρ = 1,45
NO NO NO
2
Нитрат металла + H
2
O + П
*
HNO
3
(разб)
= 1,2
N
2
O NO NO
HNO
3
(оч.разб)
= 1,0
Нитрат металла +
H
2
O +NH
4
NO
3
– –
П
*
– продукт, зависящий от активности металла;
(разб) – разбавленная, (конц) – концентрированная
Пассивация металла – это процесс торможения и полно-
го прекращения его окисления при взаимодействии с раствора-
ми окислителей в результате образования защитной пленки на
поверхности.
Некоторые металлы пассивируются на воздухе, взаимо-
действуя с кислородом и образуя защитные оксидные пленки.
2Pb + O
2
= 2PbO; Pb + O
2
= PbO
2
.
При помещении таких металлов в более агрессивную сре-
ду (кислоту или щелочь) пленка препятствует взаимодействию
металла с окислителями.
52
а) Пассивация металла в результате образования
нерастворимых солей и гидроксидов на его поверхности
Процесс пассивации металла в результате образования не-
растворимых солей или гидроксидов на его поверхности доста-
точно просто предсказать, пользуясь таблицей растворимости
веществ. Если соль или гидроксид металла, который взаимо-
действует с кислотой, водой или основанием, нерастворимы –
металл будет пассивироваться.
Например, если поместить в конце
нтрированную серную ки-
слоту кусочек кадмия или свинца (предварительно очищенный от
оксидной пленки), то уравнения проходящих реакций будут схожи:
Cd + H
2
SO
4
= CdSO
4
+ H
2
O + S;
Pb + H
2
SO
4
= PbSO
4
↓ + H
2
O + S.
Однако, если кадмий растворится в кислоте полностью, то
окисление свинца вскоре прекратится. Пользуясь таблицей рас-
творимости, можно убедиться, что сульфат кадмия растворимое
вещество, а сульфат свинца – нет.
Есть металлы, которые реагируют с разбавленными кисло-
тами, но не реагируют с концентрированными (т. е. безводны-
ми) кислотами – серной кислотой и азотной кислотой. Эти ме-
таллы – Al, Fe, Cr, Ni и некоторые др
угие – при контакте с без-
водными кислотами сразу же покрываются продуктами окисле-
ния. Продукты окисления, образующие прочные пленки, могут
растворяться в водных растворах кислот, но нерастворимы в
кислотах концентрированных.
б) Пассивация металлов в результате образования оксидов
Иногда вместо соли на поверхности металла образуется ок-
сид. Это характерно для взаимодействия металлов с азотной
кислотой. В этом случае уравнение ОВР записывается как
обычно, но вместо соли в продуктах образуется оксид:
2Al + 2HNO
3
(средн. конц)
= Al
2
O
3
+ H
2
O + 2NO;
2Al + 6HNO
3
(конц)
= Al
2
O
3
+ 3H
2
O + 6NO
2
.
С химической стороны крепкая азотная кислота характери-

Страницы