redox reakciók
Redox reakciók (OVR) nevezett reakció, amelynek van egy változás oxidációs állapota atomok elemek majd az átmenet az elektronok egy atom (vagy csoport) tartalmaz egy másik atom (vagy egy másik csoport) tartalmaz. Az anyag, amely magában foglalja az atom, hogy közben ISI növeli annak oxidációs állapotát (azaz, ad elektronok oxidált) redukáló hívást; egy anyag atomot tartalmaz, amely során OVR csökkenti annak oxidációs állapotát (azaz, tulajdonít elektronok kinyerjük) nevezett oxidálószer.
Redukálószerek:
- egyszerű álló anyag semleges atomok, például fémek, nemfémek - kén, szén, nitrogén, foszfor;
komplexet tartalmazó anyagok
- nemfémes atomok a legkisebb oxidációs állapotok, például H2S (amely S -2), HJ (J -), NH3 (N -3-);
- pozitívan töltött fémionok a köztes oxidációs állapotban, például SnCl2 (Sn +2), FeCl2 (Fe +2);
- komplex anionok tartalmazó atomok közbenső ezen elem oxidációs állapotban, például a H2 SO3 (SO3 -2 S +4), KNO2 (NO2 - N +3), KCrO2 (CrO2 - Cr +3);
-molekulák atomjai az elemet közbenső oxidációs állapotok, például, CO (C +2), NO (N + 2);
Különösen figyelemre méltó a fémek közül a redukálószerek.
Az oxidációs reakciót a fém
Me 0 - ne Me + n
azzal jellemezve, az oxidációs-redukciós potenciál (ORP). Normál értékeket táblázatokban. Ismert számos fém aktivitás (több stressz N.N.Beketova) komponens értékeit ORP értékek. Ahhoz, hogy a bal oldali ebben a sorban aktív fémek negatív értékei ORP szabvány (a kisebb a standard AFP, a több aktív fém, annál világosabb ez redukáló tulajdonságai kifejezve). Y hidrogénatom szabvány AFP nulla. Kevés aktív fémek közé az aktív szabályok és a hidrogén-pozitív értékei szabványos AFP (a nagyobb érték standard AFP, a kevésbé aktív fém, a redukáló kevésbé kifejezett).
Meg kell vizsgálni a feltételeket oldódási fémek különböző környezetekben.
Fém vízben oldjuk, ha az alábbi feltételek teljesülnek:
2. Természetes fém-oxid film és a fém reakcióterméket vízzel (azaz, fém-hidroxid) vízben oldjuk.
Ezek a feltételek teljesülnek az alkáli- és alkáliföldfémek, Na, K, Ba, Ca ...
A fém feloldódik a lúgos oldatokban, ha
2. A terméket az interakció a természetes oxidfilm lúggal, és a terméket a kölcsönhatás a alkálifém kell vízben oldjuk.
Fém oldódik savas oldatok:
2. A terméket az interakció a természetes oxidfilm, és a fém is egy savval (fémsó) oldhatónak kell lennie a savas oldatban.
Oxidánsok lehet
- egyszerű anyagok álló atomok és molekulák, például S, F2. O2. Cl2;
komplexet tartalmazó anyagok
- pozitívan töltött fémionok, például FeCl3. SnCl4. PB (CH3COO) 4;
- anionok pozitív oxidációs állapotú, például, HNO3. Koncentrált H2 SO4. SO3. HOCl, HClO3.
Részletek kell felfüggeszti oxidánsok, így a kálium-permanganát (KMnO4), kálium-dikromát (K2 Cr2 O7), kálium-kromát (K2 CrO4), salétromsav, tömény kénsav.
kálium-permanganát. Nagyon erős oxidálószer. Ezt alkalmazzák az oxidációs sok szerves anyagok. Oxidálják szulfitok a szulfátok, nitrátok, hogy nitritek, hidrogén-peroxid, hogy az oxigén. KMnO4 jellege hasznosítás függ a környezettől, amelyben a reakció. A savas közegben (pH =<7) анион MnO4 -. имеющий фиолетово-малиновую окраску, даёт ион Mn +2. слабо-розовый или, при малой концентрации, практически бесцветный
MnO4 - + 8H + + 5e Mn +2 + 4H2O = 1,51 A
A semleges vagy enyhén lúgos közegben (pH = 7)
MnO2 csapadékot barna.
Erősen lúgos közegben (pH = >> 7) A oldat színe a lila-bíbor zöld lesz jellemző ionok MnO4 -2
Kromát festett sárga kromát CrO4 -2-ionok. dikromátok - narancs-dikromát ionok Cr2 O7 -2. Amikor változó környezetben kromátok, dikromátok átkerülhet (savas közegben), és fordítva (a lúgos közegben)
Ennek megfelelően dikromátok fejtik ki oxidáló tulajdonságai savas közegben, kromát - lúgos közegben.
Salétromsav. Az egyik legerősebb oxidáló szerekkel. Oxidálják a legtöbb fém, sok nem-fémek - kén fordítja a H2 SO4 (forralással), foszfor - a H3 PO4. szén - a CO2. Nitrogén tagjai NO3 - sav a körülményektől függően (a sav koncentrációja, a természet a redukálószer, hőmérséklet) eltarthat 1-8 elektronok, így NO2. NO, N2 O, N2. NH3. A jellemzője a salétromsav, az a tény, hogy az intézkedés alapján a fém, hidrogéngáz gyakorlatilag nem szabadul fel.
Fémek elrendezve a sorban feszültségek a jogot a hidrogén (a réz, higany, ezüst) tömény HNO3 csökkentett elsősorban a NO2. híg HNO3 túlnyomórészt NO. Az aktív fémek, mint például cink, kalcium, salétromsavat redukálódik N2 O, és egy nagyon híg salétromsav ezek a nemfémek csökken az ammónia, amelyek a felesleges salétromsav képez ammóniumsó. Fémek átlagos aktivitás - vas, nikkel híg salétromsavat redukálódik NO, és egy nagyon híg - a NH4 +. Kobalt erősen hígított salétromsav molekuláris nitrogénné redukáljuk. Lehetséges hasznosítási hígított salétromsavat termékek fémek sematikusan
Salétromsav nem oxidálja arany, platina, irídium, ródium, nióbium, tantál és a volfrám. Tömény salétromsav Passziválja a hideg vas, alumínium, króm, kobalt, nikkel. Azonban depassivation történik melegítés során, és a fém oldódni kezd.
A legtöbb nem-fém csökken a nitrogén-NO.
Kénsav (koncentrált). Viszonylag erős oxidálószer, különösen magas hőmérsékleten változtatásával oxidációs foka a kénatom. Carbon oxidálódik CO2. kén SO2. HJ J2. Oxidálja sok fémet, például Cu, Ag, Hg. Ellenálló a tömény sav Au, Pt, Os.
Attól függően, hogy a feltételeket (az aktivitás kinyerésének, hőmérséklet) folyamat hasznosítás tömény kénsav átfolyik mechanizmusok egyikét
Reagáltattak inaktív fémek és fémek a közepes aktivitású (Cu, Hg, Ag, Sn, Sb, Bi, Fe, Mn, Pd) tömény kénsavval a termék kinyerését az SO2. Alkálifémek és alkáliföldfémek csökken tömény H 2SO 4 H2 S.
Megjegyezzük, hogy a kénsav koncentrációja a fenti 93 tömeg% Passziválja a vasat. Végül, híg H2 SO4 csak oxidálja fémek a sorban feszültség állandó maradt a hidrogén, hidrogén gáz.
„Aqua regia” olyan keverék három térfogatrész tömény sósavat (> 37 tömeg%) és egy térfogatrész salétromsavat. Feloldódni az ilyen kevésbé aktív fémek, mint az arany. Három fázisa van kölcsönhatás „aqua regia” arany
3 HCl + HNO3 = 2CI + NOCl + 2H2 O
Au + 2CI + NOCl = AuCl3 + NO
Nyilvánvaló, hogy a hatóanyag a „aqua regia” atomi klór. Az oxidációs folyamat egészíti ki a kialakulását, egy koordinációs vegyületet H [AuCl4].