Ћекции.ќрг


ѕоиск:




 атегории:

јстрономи€
Ѕиологи€
√еографи€
ƒругие €зыки
»нтернет
»нформатика
»стори€
 ультура
Ћитература
Ћогика
ћатематика
ћедицина
ћеханика
ќхрана труда
ѕедагогика
ѕолитика
ѕраво
ѕсихологи€
–елиги€
–иторика
—оциологи€
—порт
—троительство
“ехнологи€
“ранспорт
‘изика
‘илософи€
‘инансы
’ими€
Ёкологи€
Ёкономика
Ёлектроника

 

 

 

 


¬заимодействие металла с кислотой-окислителем




—хема процесса взаимодействи€ металла с кислотой-окислителем:

ће0 + HxЁќу → соль + продукт восстановлени€ + H2O

  кислотам-окислител€м (окислительные свойства про€вл€ет анион кислотного остатка) относ€тс€ Ќ—lO4, HClO3, HNO3, Ќ2SO4 (только концентрированна€), царска€ водка (смесь сол€ной и азотной кислот). ƒл€ определени€ термодинамической возможности растворени€ металлов в подобных кислотах необходимо вычислить Ёƒ— реакции как разность между стандартными окислительно-восстановительными потенциалами дл€ процессов восстановлени€ ее анионов (или недиссоциированных молекул) и окислени€ металла.

ѕродуктами восстановлени€ сульфат-ионов SO42- могут быть оксид серы (IV) SO2, нейтральна€ сера S или сероводород H2S, а нитрат-ионов NO3Ч Ц оксид азота (IV) NO2, оксид азота (II) NO, оксид азота (I) NO, молекул€рный азот N2, аммиак NH3 или нитрат аммони€ NH4NO3. —остав продукта восстановлени€ зависит от условий протекани€ реакции: от концентрации кислоты, степени чистоты металла, однородности его структуры, наличии примесей и т.п.

 ак правило, дл€ учебных целей, примен€ют следующие допущени€:

“јЅЋ»÷ј 2

Ќазвание кислоты јктивность металла ѕродукты восстановлени€
  H2SO4 (концентр.) јктивные металлы (≈0ће/ће<-1,7 ¬) H2S
—редней активности металлы (-1,7¬<≈0ће/ће<0) S
ћалоактивные металлы (≈0ће/ће>0 ¬) SO2
  HNO3 (разбавленна€) јктивные металлы (≈0ће/ће<-1,7 ¬) NH3, (NH4NO3)
—редней активности металлы (-1,7¬<≈0ће/ће<0) N2
ћалоактивные металлы (≈0ће/ће>0 ¬) N2O (NO)
  HNO3 (концентр.) јктивные металлы (≈0ће/ће<-1,7 ¬)   NO (N2O)
—редней активности металлы (-1,7¬<≈0ће/ће<0)
ћалоактивные металлы (≈0ће/ће>0 ¬) NO2

ќднако практическа€ возможность любого процесса определ€етс€ не только термодинамическим фактором, но и растворимостью продуктов реакции. “ак гетерогенные процессы окислени€ металла в агрессивных средах могут тормозитьс€ за счет образовани€ на поверхности металла нерастворимой пленки продукта этого взаимодействи€ (пассиваци€), преп€тствующей проникновению частиц окислител€ к поверхности металла.  онцентрированные серна€ и азотна€ кислоты пассивируют железо, кобальт, никель, алюминий, хром, титан.

Fe, Co, Ni, Al, Cr, Ti + конц. HNO3 → MexOy + NO2 + H2O

Fe, Co, Ni, Al, Cr, Ti + конц. H2SO4 → MexOy + SO2 + H2O

ѕ–»ћ≈– 7: ќцените термодинамическую возможность взаимодействи€ в системе ћ≈ƒ№ » ј«ќ“Ќјя  »—Ћќ“ј  ќЌ÷≈Ќ“–»–ќ¬јЌЌјя. ѕроанализируйте практическую возможность взаимодействи€ в стандартных услови€х, учитыва€ растворимость продукта реакции. ≈сли реакци€ практически возможна, составьте уравнение реакции.

–ешение. ќкислительное действие азотной кислоты (кислота-окислитель) осуществл€етс€ за счет нитрат-ионов NO3. —остав продуктов восстановлени€ кислоты зависит от активности металла и концентрации кислоты (см. таблицу 2). ¬ рассматриваемом случае взаимодействи€ малоактивного металла меди с концентрированной азотной кислотой продуктом восстановлени€ будет оксид азота (IV) NO2. —тандартный окислительно-восстановительный потенциал ≈0(NO3/ NO2) = +0,78B. —тандартный окислительно-восстановительный потенциал восстановител€ ≈0(—u2+/Cu) = +0,34¬.

Ёƒ— = ≈окисл. Ц ≈восст. = ≈0(NO3/ NO2) - ≈0(—u2+/Cu) = 0,78 − 0,34= +0,44¬.

Ёƒ— больше нул€, значит, с термодинамической точки зрени€ реакци€ взаимодействи€ меди с концентрированной азотной кислотой при обычных услови€х осуществима.

ќднако реальна€ возможность любого процесса определ€етс€ не только термодинамическим факторам, но и образованием растворимых или нерастворимых продуктов взаимодействи€. ѕри действии конц. азотной кислоты на медь продуктами реакции будут Cu(NO3)2, NO2 и H2O. ¬ св€зи с хорошей растворимостью нитрата меди, пассивации поверхности металла не происходит, и реакци€ реально осуществима:

—u + HNO3(к) → Cu(NO3)2 + NO2 + H2O

восстановитель 2 |Cu Ц 2e = Cu2+ процесс окислени€

окислитель 1|NO3 + 2H+ + e → NO2 + H2O процесс восстановлени€

Cu + 2NO3 + 4H+ → Cu2+ + 2NO2 + 2H2O

—u + 4HNO3(к) → Cu(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O

 





ѕоделитьс€ с друзь€ми:


ƒата добавлени€: 2015-05-05; ћы поможем в написании ваших работ!; просмотров: 722 | Ќарушение авторских прав


ѕоиск на сайте:

Ћучшие изречени€:

Ѕольшинство людей упускают по€вившуюс€ возможность, потому что она бывает одета в комбинезон и с виду напоминает работу © “омас Ёдисон
==> читать все изречени€...

2297 - | 2004 -


© 2015-2024 lektsii.org -  онтакты - ѕоследнее добавление

√ен: 0.01 с.