растворению. В зависимости от активности металла в реакциях кроме соли и воды могут образовываться сера S0, сероводород H2S или оксид серы (IV) S02, в которых сера изменяет степень окисления от (+6) до (-2) и (+4):
Си + 2H2S04(конц) = CuS04 + 2Н20 + S02t Си0 - 2ē -> Си2+ - восстановитель Си0,
S6+ + 2ē = S4+ - окислитель S6+.
Взаимодействие металлов с азотной кислотой. Азотная кислота HN03 концентрированная является одним из самых сильных окислителей. Она взаимодействует с металлами без выделения водорода, т. к. роль окислителя
в ней играют нитрат-ионы (NO3). Происходит образование соли данного металла, воды, а также одного из соединений: NH3, NH4NO3, N20, NO, N20, N2. При этом азот уменьшает свою степень окисления от (+5) до (-3). Это зависит от концентрации кислоты и активности металла.
Взаимодействие разбавленной азотной кислоты с металлами различной активности можно приближенно выразить схемой:
HN03(разб) + |
активные Ме = нитрат Ме + NH3t (NH4NO3) + Н20 ср.акт. Ме = нитрат Ме + N2t + Н20 ^ малоакт. Ме = нитрат Ме + NOt + Н20
NO 3 + 10 Н+ + 8ē = NH4+ + 3 Н20
|
|
N0 з + 4 Н+ + Зē = NOt + 2Н20
2NO з + 10 Н+ + 8ē = N2Ot + 5 Н20
2NO з + 12 Н+ + 10ē = N2t + 6 Н20
Например:
4Са + 10HNO3(разб) = 4Ca(N03)2 + NH4N03 + 3H20
3Ag + 4HN03(разб) = 3AgN03 + NOt + 2H20
Азотная кислота является единственной кислотой, все соли которой растворимы в воде.
Взаимодействие с активным металлом магнием Mg протекает по уравнению
4Mg + 10Н^5О3(разб) = 4Mg(N03)2 + N~3H4N03 + 3H20
Mg° - 2ē -> Mg2+ - восстановитель Mg°,
В Химия. Учеб. пособие
-161-
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА МЕТАЛЛОВ
Химические свойства металлов
+5 -3 +5
N + 2ē —> N - окислитель N.
При взаимодействии малоактивного металла Ag с концентрированной азотной кислотой происходит образование соли данного металла, воды и выделяется газообразный диоксид азота (IV) N02.
Основным продуктом восстановления концентрированной HN03 является диоксид азота (IV) N02 и только при взаимодействии с наиболее активными металлами (щелочными и щелочноземельными) образуется диоксид азота (I) N20:
Ag + 2НЖ)з(конц) = Ag^Cb + H20 + N02t Ag° - 1ē ->Ag+ - восстановитель Ag°,
+5 4 4 +5
N + 1ē —> N - окислитель N.
Если металл проявляет низкую степень окисления (один-три), то он соединяется с ионом NOj, являясь катионом: KN03, Ba(N03)2, Fe(N03)3; при
более высокой степени окисления образует собственную кислородсодержащую кислоту:
Re + 7HN03 = HRe04 + 7N02t + 3H20
Концентрированная азотная кислота аналогично серной пассивирует на холоду некоторые довольно активные металлы (Al, Cr, Fe), например:
3Fe + 8HN03 = Fe304 + 8N02t + 4H20
1 3Fe + 4Н20 - 8ē = Fe304 + 8H+ 8 NO3 + 2H+ + 1ē = N02t + Н20
3Fe + 8Н+ + 8NO з = Fe304 + 8N02t + 4H20 Fe304 = FeO • Fe203
Взаимодействие металлов со щелочами. Со щелочами взаимодействуют только те металлы, оксиды и гидроксиды которых обладают амфотер-ными свойствами. Происходит образование комплексной соли металла и выделяется газообразный водород:
|
|
2NaOH + Zn° + 2H20 = Na2[Zn+2(OH)4] + H2°t или
t 2NaOH + Zn° = Na2Zn02 + H2°t
Zn° - 2ē -> Zn2+