Неорганическая химия. Часть 2. Химия элементов и их соединений. Николаева Р.Б - 92 стр.

UptoLike

92
Другие
активные М в зависимости от растворимости их оксидной пленки в
концентрированной азотной кислоте или реагируют с ней, восстанавливая азот до (-3)
(это цинк, марганец и подгруппа скандия), или пассивируются ею за счет утолщения
оксидной пленки, как, например, Cr
1
.
Пассивацию можно провести и искусственно. Так, обработка хрома (находящегося в
ряду напряжений между цинком и железом) концентрированной азотной кислотой
повышает его потенциал с –0,56 В до +1,2 В, т.е. делает Cr почти таким же благородным,
как Pt. (Особенно легко дезактивируется хром в составе нержавеющей стали и других
сплавов
2
.) Концентрированные
42
SOH и
3
HNO пассивируют и железо.
Кобальт и никель сходны с Fe по химической активности из-за близости радиусов
атомов (поэтому объединяются в
семейство железа). Однако, если с разбавленными
HCl и H
2
SO
4
железо реагирует при об.у., то Co и Ni при нагревании. Кроме того, они
дезактивируются азотной кислотой в меньшей степени, чем железо, вследствие большей
растворимости их оксидов в данной кислоте.
Отметим, что для элементов второй и третьей декад характер изменения величины
0
E сохраняется примерно таким же, как в первой.
Изменения свойств в подгруппах. Значение
1
I в d-подгруппах, в основном,
растет и повышается прочность связей в решетке М (сравните т.пл.). Как следствие (в
отличие от главных подгрупп и подгруппы Sc) величина
0
E становится более
положительной, и реакционная способность металлов
уменьшается.
Так, в IБ подгруппе, если медь растворяется в концентрированной серной кислоте
при об.у., то серебро лишь при C160t
0
> . Однако серебро, как и медь, при комнатной
температуре взаимодействует с азотной кислотой, а золототолько с «царской водкой»
(а также с селеновой кислотой (см. выше) и с хлорной водой в присутствии HCl).
Во IIБ подгруппе Zn растворим даже в уксусной кислоте, Cd – в HCl, a Hg ( 0E
0
> )
лишь в
3
HNO (при недостатке кислоты окисление идет до
+2
2
Hg , а при избыткедо
+2
Hg ).
Аналогично в VIIБ подгруппе – Mn реагирует и с COOHCH
3
, а Tc и Rе (значения их
Е
0
: 0,47 В и 0,37 В соответственно), при об.у. растворяются лишь в кислотах-окислителях,
например, в азотной (продукты NO и
4
HЭO ).
В VIIIБ подгруппе металлы семейства железа все взаимодействуют с
разбавленными кислотами. А их аналоги, т.е. платиновые металлы (0E
0
> ) окисляются
лишь в
жестких условиях, причем, близость их радиусов обусловливает большое
сходство в химическом поведении, но есть и различия.
Так, наиболее активный из нихпалладийотносится к кислотам, как и серебро; а
родий и иридий, в отличие от остальных, не растворяются даже в «царской водке»
3
. Они
реагируют с раствором хлорида натрия, насыщенным хлором, при температуре красного
каления за счет образования
устойчивых комплексов ]ЭCl[Na
63
. Однако в виде черни
эти металлы легко взаимодействуют с горячей серной кислотой и даже с
хлороводородной в присутствии кислорода. Отметим, что в этих условиях осмий за счет
большого сродства к кислороду (?) растворяется и в компактном виде.
В IV, V и VI побочных подгруппах у М второй и третьей декад
0E
0
<
, но за счет
влияния
плотной оксидной пленки на их поверхности они реагируют с кислотами только
1
Предполагают, что при обработке металла концентрированной азотной кислотой пассивация может идти и
за счет сорбции на его поверхности нитрат-ионов или кислорода.
2
На поверхности сплавов нихром (содержащих 60-80% Ni; 10-25% Cr; 1-26% Fe и др.) образуется защитная
(от коррозии) пленка из NiFe
2
O
4
или NiCr
2
O
4
.
3
За счет пассивации поверхности серебра его хлоридом, Ag практически не растворяется в «царской вод-
ке».