Реакции в водных средах. Сувернева О.Л - 6 стр.

UptoLike

10 11
и лигандами – молекулами воды. В растворе устанавливается равнове-
сие реакции
( )
[ ]
OH6CrOHCr
2
3
3
6
2
+
+
+
(21)
Следовательно, металл-комплексообразователем является катион
хрома в степени окисления «+3». Молекулы воды – лиганды. Коорди-
национное число металла-комплексообразователя в рассматриваемом
соединении равно шести, так как каждая молекула воды образует толь-
ко одну донорно-акцепторную связь с катионом хрома (III).
Отношение между равновесными концентрациями ионов Cr
3+
и [Cr(H
2
O)
6
]
3+
устанавливает константа нестойкости
н
), выражение
которой имеет вид
]]O)[[Cr(H
O][H][Cr
К
3
62
6
2
3
н
+
+
=
(22)
Задание № 7
В исходный раствор бромида хрома (III) поместили металличе-
ский калий. Напишите все возможные реакции, которые могут проте-
кать в этой системе.
Решение. Все металлы в основном состоянии обладают восстано-
вительными свойствами. Количественной характеристикой окислитель-
но-восстановительной способности металла является величина окис-
лительно-восстановительного потенциала ϕ
0
. С ростом ϕ
0
падает вос-
становительная способность металла и возрастает окислительная
способность его иона в водном растворе. Ряд электрохимической ак-
тивности металлов представлен в приложении.
Калий активный восстановитель, в ряду напряжения располо-
жен значительно левее хрома и водорода. Следовательно, в водном ра-
створе CrBr
3
окислительные свойства по отношению к металлическо-
му калию проявляют: ион хрома (III) – Cr
3+
, вода –
+ 2
2
OH
и ион водо-
рода H
+
, образующийся в результате гидролиза бромида хрома (III).
Так как в водном разбавленном растворе соли вода находится в избыт-
ке, то в первую очередь будет протекать реакция восстановления воды
металлическим калием:
1He2H2
2 KeK
H)HO(K2OH2K2
2
0
2
22
2
0
×=+
×=
+=+
+
+
+++
(23)
В случае значительной концентрации ионов хрома (III) в раство-
ре возможно восстановление этих ионов металлическим калием по
уравнению реакции:
1Cre3Cr
3 KeK
CrBrK3BrCrK3
03
0
3
30
×=+
×=
+=+
+
+
++
(24)
Задание № 8
Напишите химические реакции взаимодействия металлического
хрома с концентрированной серной и разбавленной азотной кислота-
ми. Уравняйте их методом электронного баланса.
Решение. Концентрированная серная кислота H
2
SO
4
проявляет
сильные окислительные свойства, так как в состав этого соединения
входит сера в высшей степени окисления «+6». В зависимости от
концентрации кислоты и электрохимической активности металла вос-
становление серной кислоты сопровождается образованием одного из
продуктов: H
2
S; S; SO
2
. Стандартный окислительный потенциал систе-
мы Cr
3+
/Cr
составляет ϕ
0
= –0,74 В, что указывает на высокую элект-
рохимическую активность хрома. Следовательно, взаимодействие кон-
центрированной серной кислоты и хрома можно представить уравне-
нием реакции
1 Cr2e6Cr2
1 Se6S
OH4S)OS(CrCr2)конц(OSH4
30
06
2
2
0
3
2
4
63
2
02
4
6
2
×=
×=+
++=+
+
+
+++++
.
(25)