Номера вариантов к заданию VII

Номер вар-а	Номера задач					Номер варианта	Номера задач
1	20, 31 ,70, 91, 130					16	17	54	61	124	136
2	21,32, 71, 92, 132					17	18	55	62	125	137
3	22, 33, 72, 93,133					18	19	56	63	126	138
4	23, 34, 73, 94, 134					19	16	57	64	127	139
5	24, 35, 74, 95,135					20	1	58	65	128	140
6	25, 36, 75, 96, 136					21	2	40	66	129	141
7	26, 40, 76, 110, 137					22	3	41	67	116	142
8	27, 51, 81, 111, 138					23	4	42	68	117	143
9	28, 52, 82, 112, 139					24	5	43	69	118	145
10	10	53	83	113	140	25	6	44	80	119	132
11	11	54	84	114	141	26	7	45	89	120	132
12	12	55	85	115	142	27	8	37	90	121	133
13	13	47	86	107	143	28	9	38	7	122	134
14	14	48	87	108	144	29	29	39	78	130	135
15	15	49	88	109	145	30	30	46	79	123	136

VIII. Окислительно - восстановительные реакции

Реакции в результате прохождения которых происходит изменение степени окисления некоторых атомов называются, окислительно-восстановительными.

Отношение металлов к воде, кислотам и т.д. определяется их положением в электрохимическом ряду напряжения. Все металлы, расположенные в ряду до водорода, должны вытеснять его из воды. Однако такие металлы как цинк, железо, олово, алюминий при обычных условиях вытесняют водород очень медленно или совсем не вытесняют. Объясняется это тем, что при взаимодействии с водой на поверхности металлов образуется нерастворимая в воде тончайшая пленка окиси, которая в той или иной степени предохраняет металл от дальнейшего окисления.

Только очень активные металлы (магний и другие, стоящие левее водорода в ряду напряжений) вытесняют его из воды при обычной температуре:

2Na + 2H₂O → 2NaOH + H₂↑.

Все металлы, стоящие в ряду левее водорода, восстанавливают его из разбавленных кислот.

Zn +H₂SO_4(разб.)→ ZnSO₄ + H₂↑

Zn - 2e → Zn²⁺

2H⁺ + 2e → H₂

__________________

Zn + 2H⁺→ Zn²⁺ + H₂.

Металлы, стоящие в ряду напряжения правее водорода, не вытесняют водород из кислот.

Cu + H₂SO_4(разб.)→

Приведенное выше правило является общим при взаимодействии металлов с водой и кислотами, однако существует исключение.

Ни один металл не вытесняет водород из разбавленной, концентрированной азотной кислоты и концентрированной серной кислоты (табл. 1).

Таблица 1

Продукты восстановления азотной кислоты

Положение металла в ряду напряжений	Концентрация азотной кислоты	Продукты реакции
активный металл (до Zn вкл.)	очень разбавленная	нитрат металла +NH4NO3+ 2H2O
активный металл (до Zn вкл.)	разбавленная	нитрат металла + N20 + 2H2O
активный металл (до Zn вкл.)	концентрированная	нитрат металла + N0 + 2H2O
малоактивные металлы	разбавленная	нитрат металла + N0 + 2H2O
малоактивные металлы	концентрированная	нитрат металла + N02 + 2H2O

Металлы Al, Fe, Cr пассивируют в концентрированной азотной кислоте, образуя на поверхности металлов оксидную пленку, не растворимую в холодной кислоте. Не реагируют с концентрированной азотной кислотой также благородные металлы. Например, золото и платина растворяются только в “царской водке” (смесь трех объемов азотной и одного соляной кислот).

Пример 1. 4Mg + 10HNO_{3(очень разб)} → 4 Mg(NO₃)₂ + NH₄NO₃ + 3H₂O

Mg – 2e → Mg²⁺

10H⁺ + NO₃^- + 8e → NH₄^- + 3H₂O

________________________________________

4 Mg + 10H⁺ + NO₃^- → 4Mg²⁺ + NH₄^- + 3H₂O

Пример 2. Cu + 4HNO_3(конц) → Сu(NO₃)₂ + 2NO₂ + 2H₂O

Cu– 2e → Cu²⁺

2H⁺ + NO₃^- + 1e → NO₂+ H₂O

________________________________________

Cu +4H⁺ + 2NO₃^- → 2NO₂+ 2H₂O + Cu²⁺

Продукты восстановления концентрированной серной кислоты металлами также зависят от их положения в ряду напряжений, а также от условий протекания реакции. Взаимодействие серной кислоты с малоактивными металлами на холоде и при нагревании, а также с активными металлами на холоде протекает по схеме указанной в табл. 2.

Таблица 2

Продукты восстановления концентрированной серной кислоты

Положение металла в ряду напряжений	Условия	Продукты реакции
Малоактивные металлы	На холоде	Сульфат металла + SO2 + H2O
Малоактивные металлы	При нагревании
Активные металлы	На холоде
Активные металлы	При нагревании	Сульфат металла + Н2S(S) + H2O

Пример 3. 4Mg + 5H₂SO₄(конц.) → 4MgSO₄ + H₂S + 4H₂O

4 Mg^o – 2 e → Mg²⁺

SO₄^2- +10H⁺ + 8e → H₂S + 4H₂O

_____________________________________________

4Mg^o + SO₄^2- +10H⁺ + 8e → 4Mg²⁺ + H₂S + 4H₂O. и т. д.