химический каталог




Общая и неорганическая химия

Автор Н.С.Ахметов

ия химической активности простых веществ свидетельствует характер изменения ДД^ и AG°^ соответствующих однотипных соединений с увеличением атомного номера элемента. Об этом же свидетельствует рис. 129, на котором показана зависимость значения стандартного электродного потенциала <р°2ае простых веществ

в водном растворе от атомного номера элемента в периодической системе.

Отношение простых веществ к воде. Поскольку химические процессы часто протекают в водных средах, важно рассмотреть отношение простых веществ к воде и водным растворам.

Химическое своеобразие воды заключается в том, что она является

260

№ Ne Аг

? Рис 129- Зависимость стандартных электродных потенциалов простых веществ в' водном растворе от атомного номера элемента

и окислителем, и восстановителем, а также выступает в качестве лиган-да в процессах комплексообразования (гидратации ионов).

В зависимости от природы простых веществ возможны следующие варианты химического взаимодействия их с водой.

1. Окисление простого вещества водой, сопровождающееся выделением водорода и образованием гидратированных катионов. Электродный потенциал системы 2Н+(р) + 2е" — Н2(г) для воды (при рН7) составляет ^298 = —0,414 В. Следовательно, выделение водорода из воды имеет место при взаимодействии с ней металлов, электродный потенциал которых характеризуется более отрицательным значением, чем —0,414 В, например:

2Na(K) + 2НОН(ж) = 2Na*(p) + 20Н"(р) + Н2(г) 2Na(K) + 2НОН(ж) = 2NaOH(p) + Н2(г)

Данное взаимодействие характерно для щелочных и щелочно-зе-мельных металлов. Реакция идет с заметной скоростью, если образующийся в результате реакции гидроксид растворим в воде. Образование же нерастворимого (или малорастворимого) гидроксида на поверхности металла тормозит дальнейшее протекание реакции, например:

Zn(K) + 2НОН(ж) = Zn(OH)2(T) + Н2(г)

Торможение (или полное прекращение) химического процесса за счет продуктов взаимодействия называется пассивированием. \

2. Диспропорционирование простых веществ, сопровождающееся

образованием гидратированных анионов:

С12(г) + 2НОН(ж) = ОН*(р) + С1-(р) + НСЮ(р)

С12(г) + НОН(ж) = НС1(р) + НСЮ(р)

По указанному механизму взаимодействуют с водой простые вещества наиболее электроотрицательных элементов (CI, Вг, I).

3. Восстановление простого вещества водой, сопровождающееся

выделением кислорода и образованием гидратированного аниона.

Сравним электродные потенциалы систем:

02(г) + 4Н*(р) + 4с- = 2Н20(ж), <р°гт = 1,23 В

F2(r) + 2«" = 2F"(p), р°98 = 2,87 В

По указанному механизму взаимодействует фтор:

2F2(r) + 2НгО(ж) = 4HF(p) + 02(г)

Растворенные в воде вещества могут способствовать проявлению присущих элементам тенденций к образованию катионных или анионных производных, либо тормозить и подавлять их. Так, ионы ОН*

способствуют образованию катионных комплексов и, наоборот, препятствуют образованию анионных комплексов. Ионы же ОН" препятствуют образованию катионных и способствуют образованию анионных комплексов. (Аналогичную роль играют и другие отрицательные ионы -CN-, F" и пр.) •

Отношение простых веществ к разбавленным кислотам. Повышение концентрации ионов ОН* отвечает уменьшению отрицательного значения электродного потенциала системы:

Н*(р) + е = 1/гНг(г).

Поэтому окисление простых веществ за счет выделения водорода в растворах кислот протекает активнее, чем в чистой воде. К тому же число металлов, взаимодействующих с кислотами резко увеличивается. Избыток ионов ОН* препятствуют образованию гидроксидов, что

также способствует переходу металлов в катионные аквакомплексы: Zn(K) + 20Н*(р) + 2НгО(ж) = [Zn(OH2)4p*(p) + Н2(г)

или

Zn(K) + H2S04(p) = ZnS04(p) + Н2(г) В ряде случаев при взаимодействии простых веществ с кислотами образуются нерастворимые или малорастворимые продукты, тормозя-262

щие дальнейшее окисление — восстановление. Например, свинец не растворяется в разбавленных кислотах — серной, соляной и др., так как при взаимодействии с ними на поверхности свинца образуются нерастворимые в воде осадки PbS04, РЬС12 и др., предохраняющие его от дальнейшего окисления. Нерастворимые продукты чаще всего образуются при взаимодействии металлов с H3P04, H2S03, H2C03, HF, HCN.

Отношение простых веществ к водным растворам щелочей. Поскольку ионы ОН" способствуют образованию анионных комплексов, с водными растворами щелочей могут взаимодействовать простые вещества тех элементов, которые склонны к образованию анионных комплексов. Окисление же простых веществ происходит или за счет воды (сопровождается выделением водорода):

Zn(K) + 2Н20(ж) + 20Н"(р) = [Zn(OH)4p- + Н2(г) SI(K) + Н20(ж) + 20Н-(р) = Si02"(p) + 2Н2(г) или за счет диспропорционирования:

С12(г) + 20Н-(р) = С1-(р) + СЮ-(р) + Н20(ж)

Понятно, что указанные реакции протекают тем легче, чем устойчивее образующиеся комплексные анионы. Так, гидроксокомплексы наиболее устойчивы у Zn(II), А1(Ш) и Ве(И), поэтому их простые вещества довольно легко растворяются в водных растворах щелочей. В то же время Fe, Со, М

страница 75
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233

Скачать книгу "Общая и неорганическая химия" (5.36Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
купить итальянскую матиолу оптом
Рекомендуем компанию Ренесанс - металлическая винтовая лестница - цена ниже, качество выше!
стул изо описание
Вся техника в KNSneva.ru HP EliteDesk 800 G2 TWR V6K76ES - Санкт Петербург, ул. Рузовская, д.11, парковка для клиентов.

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(11.12.2016)