Реакции с дихроматом калия в качестве окислителя
Степень окисления хрома понижается с +6 до +3. Наблюдается изменение окраски реакционной массы с желто-оранжевого цвета до зеленого или фиолетового.
1)
K2Cr2+6O7 + 3H2S-2 + 4H2SO4 → K2SO4 + Cr2+3(SO4)3 + 3S + 7H2O
электронный баланс: |
|
2Cr+6 + 6ē → 2Cr+3 |
1 |
S-2 - 2ē →S0 |
3 |
метод полуреакций:
Cr2O72- + 14H+ |
+ 6ē → 2Cr3+ + 7H2O |
1 |
H2S0 - 2ē → S0 + 2H+ |
3 |
|
––––––––––––––––––––––––––––––––––
Cr2O72- + 8H+ + 3H2S →2Cr3+ + 7H2O + 3S0
2)
K2Cr2+6O7 + 6Fe+2SO4 + 7H2SO4 → 3Fe2+3(SO4)3 + K2SO4 + Cr2+3(SO4)3 +
7H2O
электронный баланс: |
|
|
2Cr+6 + 6ē → 2Cr+3 |
|
1 |
|
||
Fe+2 – ē → Fe+3 |
|
6 |
метод полуреакций: |
|
Cr2O72- + 14H+ + 6ē → 2Cr3+ + 7H2O |
1 |
Fe2+ - ē → Fe3+ |
6 |
–––––––––––––––––––––––––––––––––––––
6Fe2+ + Cr2O72- + 14H+ → 2Cr3+ + 6Fe3+ + 7H2O
3)
K2Cr2+6O7 + 14HCl-1 → 3Cl20 + 2KCl + 2Cr+3Cl3 + 7H2O
108
электронный баланс: |
|
|
2Cr+6 + 6ē → 2Cr+3 |
|
1 |
|
||
2Cl-1 – 2ē → Cl20 |
|
3 |
метод полуреакций: |
|
Cr2O72- + 14H+ + 6ē → 2Cr3+ + 7H2O |
1 |
2Cl1- - 2ē → Cl20 |
3 |
–––––––––––––––––––––––––––––––––––
Cr2O72- + 6Cl- + 14H+ → 2Cr3+ + 3Cl20 + 7H2O
Таким образом,
Реакции с азотной кислотой в качестве окислителя
Окислителем в молекуле азотной кислоты является N+5, который в зависимости от концентрации HNO3 и силы восстановителя (например,
активности металла - см. также тему " Азотная кислота") принимает от 1
до 8 электронов, образуяN+4O2; N+2O; N2+1O; N20; N-3H3(NH4NO3);
1)
Cu0 + 4HN+5O3(конц.) → Cu+2(NO3)2 + 2N+4O2 + 2H2O
электронный баланс: |
|
|
|
Cu0 – 2ē → Cu+2 |
1 |
|
|
N+5 + ē → N+4 |
2 |
|
|
метод полуреакций: |
|
|
|
Cu0 – 2ē → Cu+2 |
|
|
1 |
|
|||
NO3- + 2H+ + ē → NO2 + H2O |
|
2 |
|
–––––––––––––––––––––––––––––––– |
|
|
|
Cu0 + 2NO3- + 4H+ →Cu2+ + 2NO2 + 2H2O |
|||
2)
3Ag0 + 4HN+5O3(конц.) →3Ag+1NO3 + N+2O + 2H2O
электронный баланс:
Ag0 - ē → Ag+ |
3 |
N+5 + 3ē → N+2 |
1 |
метод полуреакций:
109
Ag0 - ē → Ag+ |
|
3 |
NO3- + 4H+ + 3ē → NO+ 2H2O |
1 |
|
–––––––––––––––––––––––––––––– |
|
|
3Ag0 + NO3- + 4H+ |
3Ag+ + NO + 2H2O |
|
3)
5Co0 + 12HN+5O3(разб.) → 5Co+2(NO3)2 + N20 + 6H2O
электронный баланс: |
|
|
|
Co0 - 2ē → Co+2 |
5 |
|
|
2N+5 + 10ē → N20 |
1 |
|
|
метод полуреакций: |
|
|
|
Co0 - 2ē → Co+2 |
|
|
5 |
|
|||
2NO3- + 12H+ + 10ē → N2 + 6H2O |
|
1 |
|
––––––––––––––––––––––––––––––––– |
|
|
|
5Co0 + 2NO3- + 12H+ → 5Co2+ + N2 + 6H2O |
|||
4)
4Ca0 + 10HN+5O3(оч.разб.) → 4Ca+2(NO3)2 + N-3H4NO3 + 3H2O
электронный баланс: |
|
|
|
Ca0 - 2ē → Ca+2 |
4 |
|
|
N+5 + 8ē → N-3 |
1 |
|
|
метод полуреакций: |
|
|
|
Ca0 - 2ē → Ca+2 |
|
|
4 |
|
|||
NO3- + 10H+ + 8ē → NH4+ + 3H2O |
|
1 |
|
––––––––––––––––––––––––––––––––– |
|
|
|
4Ca0 + NO3- + 10H+ → 4Ca2+ + NH4+ + 3H2O |
|||
При взаимодействии HNO3 с неметаллами выделяется, как правило, NO:
1)
3C0 + 4HN+5O3 → 3C+4O2 + 4N+2O + 2H2O
электронный баланс: |
|
|
|
C0 - 4ē → C+4 |
3 |
|
|
N+5 + 3ē → N+2 |
4 |
|
|
метод полуреакций: |
|
|
|
C0 + 2H2O - 4ē → CO2 + 4H+ |
|
3 |
|
|
|||
NO3- + 4H+ + 3ē → NO+ 2H2O |
|
4 |
|
–––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––
110
3C0 + 6H2O + 4NO3- + 16H+ → 3CO2 + 12H+ + 4NO + 8H2O или 3C0 + 4NO3- + 4H+ → 3CO2 + 4NO + 2H2O
2)
3P0 + 5HN+5O3 + 2H2O → 3H3P+5O4 + 5N+2O
электронный баланс: |
|
|
|
P0 - 5ē → P+5 |
3 |
|
|
N+5 + 3ē → N+2 |
5 |
|
|
метод полуреакций: |
|
|
|
P0 + 4H2O - 5ē →PO43- + 8H+ |
|
3 |
|
|
|||
NO3- + 4H+ + 3ē → NO+ 2H2O |
|
5 |
|
–––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– |
|
|
|
3P0 + 12H2O + 5NO3- + 20H+ → 3PO43- + 24H+ + 5NO + 10H2O или 3P0 + 2H2O + 5NO3- → 3PO43- + 4H+ + 5NO
Пероксид водорода в окислительно-восстановительных реакциях может быть и окислителем и восстановителем.
1.Обычно пероксид водорода используют как окислитель:
H2O2 + 2HI-1 → I20 + 2H2O
электронный баланс: |
|
|
|
2I- - 2ē → I20 |
1 |
|
|
[O2]-2 + 2ē → 2O-2 |
1 |
|
|
метод полуреакций: |
|
|
|
2I- - 2ē → I20 |
|
|
1 |
|
|||
H2O2 + 2H+ + 2ē → 2H2O |
|
1 |
|
–––––––––––––––––––––– |
|
|
|
2I- + H2O2 + 2H+ → I2 + 2H2O |
|||
При действии сильных окислителей пероксид водорода может окисляться, образуя кислород и воду.
5H2O2 + 2KMn+7O4 + 3H2SO4 → 5O20 + K2SO4 + 2Mn2+SO4 + 8H2O
электронный баланс:
[O2]-2 - 2ē→ O20 5
111