Каждый металл вытесняет из растворов солей все другие металлы, стоя-щие правее его в электрохимическом ряду напряжений.
П р и м е р. На цинковой пластинке, погруженной в раствор сульфата меди(II), осаждается медь, а цинк переходит в раствор:
Zn + СuSО4 = ZnSO4 + Сu или Zn + Cu2+® Zn+2+ Cu
Следовательно, протекает окислительно-восстановительная реакция,в которой цинк окисляется, а катионы меди(II) восстанавливаются: Zn – 2e ® Zn2+, Cu2+ +2e ® Cu.
Неблагородный металл — цинк переходит в раствор в виде ионов Zn2+, а благородный металл — медь, который в исходном растворе находился в форме ионов Cu2+, осаждается в свободном виде.
Подобные реакции всегда протекают, если менее благородный металл погружают в раствор соли более благородного металла, т.е. если менее благородный металл находится в форме простого вещества, а более благородный металл — в форме катионов. При этом первый металл окисляется, а второй — восстанавливается. В приведенном выше примере неблагородный металл — цинк является восстановителем, а ион благородного металла — Cu2+ — окислителем. Будет ли конкретный металл (или соответственно его катион) восстановителем или окислителем, зависит от положения в электрохимическом ряду напряжений его партнера по реакции.
Например: Медь по отношению к катионам серебра (I) является восстановителем: Cu + 2Ag+ ® Cu2+ + 2Ag, а катионы меди(II) по отношению к железу — окислителем:
Cu2+ + Fе = Сu + Fе2+
Обобщая сказанное выше, можно утверждать: атом металла будет восстановителем по отношению к катиону другого металла, который находится правее его в ряду напряжений, катион металла будет окислителем по отношению к атому другого металла, который находится левее его в ряду напряжений.
В электрохимический ряд напряжений включен водород, так как он подобно металлам, может существовать в виде катионов Н+(H3O+). Хотя водород — неметалл, все правила, описанные для металлов, применимы и по отношению к водороду: все металлы, которые в электрохимическом ряду напряжений стоят левее водорода, вытесняют водород из разбавленных кислот.
П р и м е р ы.
Zn + 2Н3О+ = Zn2+ + Н2 + 2Н2О
Сu + Н3О+ = (нет реакции)
Вышеприведенное правило определяет поведение металлов в окислительно-восстановительных реакциях: все металлы, которые в электрохимическом ряду напряжений стоят слева от водорода, действуют на катионы водорода как восстановители.
На положении водорода в ряду напряжений основано практическое деление кислотных реактивов на кислоты-неокислители и кислоты-окислители.
Кислоты-неокислители в водном растворе вступают в реакцию только с неблагородными металлами и только за счет катионов водорода, например:
Мg + 2НСl = МgCl2 + H2 или Mg + 2H+ = Mg2+ + H2.
Кислоты-окислители в водном растворе реагируют со всеми неблагородными и некоторыми благородными металлами только за счет центрального атома кислотного остатка, водород при этом не выделяется, например:
2А1 + 6Н2SО4(конц.) = А12(SО4)3 + 3SО2 + 6Н2О
2А1 + 12Н+ + 3SО4 = 2А13+ + 3SО4 + 6Н2О
Из благородных металлов только платина Рt и золото Аu ни при каких условиях (концентрация, нагревание) не реагируют с кислотами-окислителями, кроме царской водки.
Дата добавления: 2015-05-13; просмотров: 3188;