Дихромат и хромат калия как окислители
Схема 3. Поведение хрома +6 в ОВР
Приведем примеры:
K2Cr2O7 + К2SO3 + H2SO4® Окислитель восстановитель создает кислую среду Следовательно, дихромат превратится в сульфат хрома (III), сульфит окислится до сульфата, ионы калия свяжутся сульфат-ионами, ионы водорода превратятся в воду. K2Cr2O7 + 3К2SO3 + 4H2SO4= 4К2SO4+ Cr2(SO4)3+ 4H2O
K2Cr2O7 + К2SO3 + H2O® Окислитель восстановитель среда близка к нейтральной (слабо щелочная из-за гидролиза сульфита), следовательно дихромат превратится в гидроксид хрома (III), сульфит окислится до сульфата, ионы калия свяжутся с гидроксид-ионами. K2Cr2O7 + 3К2SO3 + 4H2O = 3К2SO4+ 2Cr(OH)3+2KOH K2CrO4 + К2SO3 + KOH ® Окислитель восстановитель создает щелочную среду Следовательно, хромат превратится в гексагидроксохромат (III) калия, сульфит окислится до сульфата, побочный продукт - вода, при расстановке коэффициентов оказывается, что воду нужно перенести в левую часть уравнения: 2K2CrO4 + 3К2SO3 + 2KOH + 5H2O = 3К2SO4+ 2K3[Cr(OH)6] K2CrO4 + К2S + H2O ® Окислитель восстановитель за счет гидролиза создает щелочную среду Следовательно. хромат превратится в гексагидроксохромат (III) калия, сульфид окислится до серы, побочный продукт - вода: 2K2CrO4 + 3К2S + 8H2O = 3S+ 2K3[Cr(OH)6] + 4KOH
Соответственно, все соединения хрома (III) можно окислить в кислой среде до дихромата, в щелочной – до хромата. Наример: 2Cr(OH)3 +3Cl2 + 10KOH = 2K2CrO4 + 6КCl + 8H2O восстановитель окислитель щелочная среда продукт окисления 2CrCl3 + HClO3 + 4H2O = H2Cr2O7 + 7HCl восстановитель окислитель кислая средапродукт окисления АЗОТНАЯ КИСЛОТА В ОВР Азотная кислота может окислять металлы, неметаллы, сложные вещества. При окислении неметаллов и сложных веществ концентрированная азотная кислота, как правило восстанавливается до оксида азота (IV), разбавленная – до оксида азота (II)
Схема 4. Поведение концентрированной азотной кислоты в ОВР
Cхема 5. Поведение разбавленной азотной кислоты в ОВР
Особенно часто в ЕГЭ встречаются уравнения реакций окисления сульфидов азотной кислотой. Концентрированная азотная кислота окисляет соединения серы до сульфатов, разбавленная – окисляет сульфиды до свободной серы.
Рассмотрим примеры:
CuS + 8HNO3 (конц.) = Cu SO4 + 8 NO2 + 4H2O
3H2S + 2HNO3 (разб.) = 3 S + 2 NO + 4H2O
СЕРНАЯ КИСЛОТА Схема 6. Поведение концентрированной серной кислоты в ОВР
Приведем примеры: H2SO4 + 2HBr = Br2 + SO2 + 2H2O (бромоводород – слабый восстановитель)
H2SO4 + 8HI = 4I2 + H2 S+ 4H2O (йододород – сильный восстановитель)
Галогены и их кислородные соединения восстанавливаются до галогенид-анионов: KClO3 +3KNO2 = KCl + 3KNO3 Ферраты восстанавливаются до солей железа (III): 2K2FeO4 + 16HCl = 3Cl2 + 2FeCl3 + 4KCl + 8H2O Наиболее часто встречающиеся в ЕГЭ восстановители: сероводород, сульфиды, сульфиты, нитриты, галогениды, аммиак, невысшие оксиды (марганца, фосфора, серы), соли железа (II), марганца (II), хрома (II) и (III), металлы. Наибольшее разнообразие продуктов дают соединения серы:
С остальными восстановителями всё достаточно однозначно: Нитриты окисляются до нитратов, галогениды окисляются до свободных галогенов (в случае очень сильных окислителей – до галогенат-анионов ГалО3 –). Аммиак окисляется, как правило, до азота. Невысшие оксиды фосфора и серы в безводной среде – до высших оксидов, в нейтральной и кислой среде – до высших кислот, в щелочной среде – до солей высших кислот. Оксид марганца (IV) – до манганата в щелочной среде, перманганата – в кислой среде. Соли железа (II) – до солей железа (III) в кислой среде, до гидроксида железа (III) – в нейтральной и щелочной среде, очень сильные окислители в щелочной среде приводят к окислению до феррата. Соли марганца (II) – в нейтральной среде до оксид марганца (IV), в щелочной среде – до манганата, в кислой в присутствии очень сильного окислителя – до перманганата. Соли хрома (II) окисляются до солей хрома (III), соли хрома (III) - в щелочной среде до хроматов, в кислой – до дихроматов.
|
Схема 7. Окисление соединений серы
