Теоретическое введение. Металлы, имея низкие потенциалы ионизации, легко отдают валентные электроны и образуют положительно заряженные ионы:
 |
Металлы, имея низкие потенциалы ионизации, легко отдают валентные электроны и образуют положительно заряженные ионы:
M − nē = Mn+ .
Поэтому металлы в химических реакциях являются восстановителями и способны взаимодействовать с различными веществами − окислителями.
Рассмотрим некоторые типичные случаи такого взаимодействия.
1. Металлы высокой химической активности могут разлагать воду с вытеснением водорода при комнатных температурах:
2K + 2H2O = 2KOH + H2
2. С кислотами металлы реагируют различно в зависимости от активности самого металла и окислительных свойств кислоты:
– В разбавленной серной кислоте и в растворах галогеноводородов окислителем является ион H+, поэтому в них растворяются металлы, стоящие в ряду напряжений до водорода:
Cd + H2SO4 (разб.) = CdSO4 + H2
Ni + 2HCl = NiCl2 + H2
– Концентрированная серная кислота является окислителем за счет иона SO42− и может при нагревании окислять металлы, стоящие в ряду напряжений после водорода. Продукты ее восстановления могут быть различными в зависимости от активности металла. При взаимодействии с малоактивными металлами кислота восстанавливается до SO2.
Hg + 2H2SO4 (конц.) = HgSO4 + SO2 + 2H2O
При взаимодействии с более активными металлами продуктами восстановления могут быть как SO2, так и свободная сера и сероводород.
4Mg + 5H2SO4 (конц.) = 4MgSO4 + H2S + 4H2O
В этих реакциях часть молекул серной кислоты играют роль среды.
– Азотная кислота является сильнейшим окислителем за счет иона NO3−. Продукты восстановления различны и зависят от концентрации кислоты и активности металла:
HNO3 → NO2 → NO → N2O → N2 → NH4NO3
При реакциях с концентрированной кислотой чаще всего выделяется NO2. При взаимодействии разбавленной азотной кислоты с малоактивными металлами выделяется NO. В случае более активных металлов выделяется N2O. Сильно разбавленная азотная кислота взаимодействует с активными металлами с образованием иона аммония, дающего с кислотой нитрат аммония.
Ag + 2HNO3 (конц.) = AgNO3 + NO2 + H2O
3Ag + 4HNO3 (разб.) = 3AgNO3 + NO + H2O
4Mg + 10HNO3 (разб.) = 4Mg(NO3)2 + N2O + 5H2O
4Ca + 10HNO3 (оч. разб.) = 4Ca(NO3)2 + NH4NO3 + 3H2O
3. Со щелочами реагируют металлы, дающие амфотерные гидроксиды, а также металлы, обладающие высокими степенями окисления в присутствии сильных окислителей:
Be + 2NaOH + 2H2O = Na2[Be(OH)4] + H2
2Mo + 4KOH + 3O2 
2K2MoO4 + 2H2O
Дата добавления: 2015-09-11; просмотров: 1150;