В азотной кислоте сильным окислителем является нитрат- ион NO , поэтому при её взаимодействии с металлами водород Н₂ не выделяется, а протекает восстановление NO .Какойпродукт восстановления будет– зависит от концентрации кислоты и активности металла.

Чем активнее металл и чем меньше концентрация кислоты, тем в большей степени восстанавливается азот (+5) (понижается его степень окисления). Азотная кислота как сильный окислитель окисляет металлы до высоких степеней окисления, взаимодействует со всеми металлами, стоящими в «Ряду напряжений», по серебро включительно.

В зависимости от концентрации кислоты и активности металла получаются следующие продукты:

_-3

HNO₃ + Me(акт) = NH₄NO₃ + Me(NO₃)_n + H₂O

Очень разб.

                              Активный₊₂

                                Средней                       ₊₄

HNO₃ + Me активности              NO₂+ Me(NO₃)_n + H₂O

^конц.                                                      ₊₄

                              Малоактивный              NO₂

Примеры:

1. Ba + HNO₃®NH₄NO₃ + Ba(NO₃)₂ + H₂O

   Очень разб.

1 NO  + 10H⁺ + 8 ® NH₄⁺ + 3H₂O

4  Ba – 2 ® Ba²⁺

NO  + 10H⁺ + 4Ba = NH₄⁺ + 3H₂O + 4Ba²⁺

4Ba + 10HNO₃ = NH₄NO₃ + 4Ba(NO₃)₂+ 3H₂O

2. Zn + HNO₃® Zn(NO₃)₂ + N₂O + H₂O

       разб.

4 Zn – 2 ® Zn²⁺

1 2NO  + 10H⁺ + 8 ® N₂O + 5H₂O

4Zn + 2NO₃^- + 10H⁺ = 4Zn²⁺ + N₂O + 5H₂O

4Zn + 10HNO₃ = 4Zn(NO₃)₂ + N₂O + 5H₂O

Особенности взаимодействия металлов с концентрированной серной кислотой

Концентрированная серная кислота реагирует со всеми металлами, кроме Ag, Au, Pt. В концентрированной серной кислоте более сильным окислителем, чем катионы водорода, являются сульфат-ионы SO , поэтому при её взаимодействии с металлами Н₂ не выделяется, а идёт восстановление серы S⁺⁶ в анионе SO , при этом продукт восстановления зависит от активности металла:

Пример:

Zn + H₂SO₄® S + ZnSO₄ + H₂O

                     ^конц.

3 Zn – 2 ® Zn²⁺

1 SO  + 8H⁺ + 6 ® S + 4H₂O

3Zn + SO₄^2- + 8H⁺ = 3Zn²⁺ + S + 4H₂O

3Zn + 4H₂SO₄ = S + 3ZnSO₄ + 4H₂O

Примечание: в концентрированных растворах кислот Н NO ₃ , Н₂ SO ₄ такие металлы как Fe , Al , Cr пассивируются образующимися оксидами (Э₂О₃).

Например:

Fe + HNO₃® Fe₂O₃ + NO₂ + H₂O

^конц.

Восстановительные свойства металлов по отношению к катионам металлов

В общем ионно-молекулярном виде такой тип взаимодействия можно представить следующим образом:

Ме₁ + Ме₂ⁿ⁺® Ме₁^m+ + Ме₂

^{в-ль ок-ль      пр. ок-ия  пр. в-ния}

Ме₁– m ® Ме₁^m+       

Ме₂ⁿ⁺ + n ® Ме₂                         

Е⁰ =   –

Так как самопроизвольному процессу отвечает Е⁰> 0, то > . Это означает,что более активный металл (с меньшим электродным потенциалом, Ме₁) вытесняет менее активный металл (с большим электродным потенциалом, Ме₂) из раствора его соли.

Например, реакция омеднения цинка в растворе сульфата меди (II) возможна, т.к. > :

Zn + CuSO₄ = ZnSO₄ + Cu.

ЛИТЕРАТУРА

1. Ахметов Н.С. Общая и неорганическая химия. 4-е изд., испр – М.: Высшая школа, 2006. – 743 с.

2. Глинка Н.Л. Общая химия. – М.: Интеграл-Пресс, 2009. – 727 с.

3. Коровин Н.В. Общая химия.. – М.: Высшая школа, 2007. – 556 с.

4. Лидин Р.А. Общая и неорганическая химия в вопросах Учебное пособие для ВУЗов. – М.: Изд-во Дрофа, 2005. – 230 с.

5. Лидин Р.А. Аликберова Л.Ю. Логинова Г.П. Общая и неорганическая химия в вопросах: Учеб пособие для вузов - 2-е изд. перераб и доп. – М.: Изд-во Дрофа, 2004. – 216 с.

6. Хомченко И.Г. Общая химия. – М.: Новая волна, 2004. – 464 с.

7. Севастьянова Г.К., Т. М. Карнаухова Общая химия. Курс лекций: учебное пособие. – 2-е изд. перераб и доп. –Тюмень: ТюмГНГУ, 2014. –210 с.

Приложение 1