Введение в химию. Стась Н.Ф. - 30 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТПУ | Томск

Составители: 

Рубрика: 

Большое практическое значение имеет пассивация железа: концентрированную серную кислоту
можно хранить в ѐмкостях из обычной нелегированной стали.
Свинец с концентрированной серной кислотой взаимодействует с образованием растворимой
кислой соли (гидросоли), оксида серы (IV) и воды:
Pb + 3H
2
SO
4
= Pb(HSO
4
)
2
+ SO
2
+ 2H
2
O
В азотной кислоте, независимо от еѐ концентрации, окислителем являются нитрат-ионы NO
3
,
содержащие азот в степени окисления +5. Поэтому при взаимодействии металлов с азотной кислотой
водород не выделяется. Азотная кислота окисляет все металлы за исключением самых неактивных
(благородных). При этом образуются соль, вода и продукты восстановления азота (+5): NH
4
NO
3
, N
2
,
N
2
O, NO, НNО
2
, NO
2
. Свободный аммиак не выделяется, так как он взаимодействует с азотной ки-
слотой, образуя нитрат аммония:
NH
3
+ HNO
3
= NH
4
NO
3
При взаимодействии металлов с концентрированной азотной кислотой (30–60 % HNO
3
) про-
дуктом восстановления HNO
3
является преимущественно оксид азота (IV), независимо от природы
металла, например:
Mg + 4HNO
3
(конц.) = Mg(NO
3
)
2
+ 2NO
2
+ 2H
2
O
Zn + 4HNO
3
(конц.) = Zn(NO
3
)
2
+ 2NO
2
+ 2H
2
O
Hg + 4HNO
3
(конц.) = Hg(NO
3
)
2
+ 2NO
2
+ 2H
2
O
Металлы переменной валентности при взаимодействии с концентрированной азотной кислотой
окисляются до высшей степени окисления. При этом те металлы, которые окисляются до степени
окисления +4 и выше, образуют кислоты или оксиды. Например:
Sn + 4HNO
3
(конц.) = H
2
SnO
3
+ 4NO
2
+ H
2
O
2Sb + 10HNO
3
(конц.) = Sb
2
O
5
+ 10NO
2
+ 5H
2
O
Мо + 6HNO
3
(конц.) = H
2
МоO
4
+ 6NO
2
+ 2H
2
O
В концентрированной азотной кислоте пассивируются алюминий, хром, железо, никель, ко-
бальт, титан и некоторые другие металлы. После обработки азотной кислотой эти металлы не взаи-
модействуют и с другими кислотами.
При взаимодействии металлов с разбавленной азотной кислотой продукт еѐ восстановления за-
висит от восстановительных свойств металла: чем активнее металл, тем в большей степени восста-
навливается азотная кислота.
Активные металлы восстанавливают разбавленную азотную кислоту максимально, т.е. образу-
ются соль, вода и NH
4
NO
3
, например:
8K + 10HNO
3
(разб.) = 8КNO
3
+ NН
4
NO
3
+ 3H
2
O
При взаимодействии с разбавленной азотной кислотой металлов средней активности образуют-
ся соль, вода и азот или N
2
O, например:
5Мn + 12HNO
3
(разб.) = 5Mn(NO
3
)
2
+ N
2
+ 6H
2
O
4Cd + 10HNO
3
(разб.) = 4Cd(NO
3
)
2
+ N
2
O + 5H
2
O
При взаимодействии разбавленной азотной кислоты с малоактивными металлами образуются
соль, вода и оксид азота (II), например:
3Сu + 8HNO
3
(разб.) = 3Cu(NO
3
)
2
+ 2NO + 4H
2
O
Но уравнения реакций в данных примерах условны, так как в действительности получается
смесь соединений азота, причем, чем выше активность металла и ниже концентрация кислоты, тем
ниже степень окисления азота в том продукте, которого образуется больше других.
Царской водкой называется смесь концентрированных азотной и соляной кислот. Она применя-
ется для окисления и перевода в растворимое состояние золота, платины и других благородных ме-
таллов. Соляная кислота в царской водке затрачивается на образование комплексного соединения
окисленного металла. Уравнения реакций золота и платины с царской водкой записываются так:
Au + HNO
3
+ 4HCl = H[AuCl
4
] + NO + 2H
2
O
3Pt + 4HNO
3
+ 18HCl = 3H
2
[PtCl
6
] + 4NO + 8H
2
O

Страницы