Окислительно-восстановительные свойства соединений хрома
Наиболее устойчивыми являются соединения со степе нью
окисления хрома +3. Соединения же хрома (II) явля ются
сильными восстановителями и легко окисляются, при этом
Например, гидроксид хрома (II) легко окисляется кислородом воздуха до гидроксида хрома (III):
4Cr(ОН)2 + O2 + 2Н2О = 4Cr(OH)3
Сильными восстановителями являются и соли Cr (II):
4CrСl2 + 4НСl + О2 = 4CrСl3 + 2Н2О
Соединения хрома (VI) — сильные окислители.
Активными окислителями являются CrО3, хроматы и ди -
хроматы; особенно сильные окислительные свойства проявляет дихромат калия К2Сr2О7 в кислой среде:
К2Cr2О7 + 3H2S + 4H2SO4=
= 3S + Cr2(SО4)3 + K2SO4 + 7H2O
Раствор К2Cr2О7 в концентрированной серной кислоте («хромовую смесь») применяют как окислитель для очистки
стеклянной химической посуды.
Марганец
Наиболее важными соединениями марганца являются соли Mn (II), оксид марганца (IV) MnО2 и соли марганцовой
кислоты НMnО4 — перманганаты.
Соли Mn (II) получаются при растворении марганца
в разбавленных кислотах. Растворы этих солей практически
бесцветны. При действии на них растворов щелочей выпа дает белый осадок гидроксида марганца (II), который на
воздухе быстро темнеет, окисляясь в бурый гидроксид марганца (IV):
2Mn(ОН)2 + О2 + 2Н2О = 2Mn(ОН)4
Наиболее устойчивым соединением марганца является темно-бурый диоксид марганца MnO2 (главный компонент
важнейшего природного соединения марганца — пиролюзита). В кислой среде MnО2 является достаточно сильным
|
|
|
окислителем. Это его свойство используется, в частности,
при получении хлора:
MnО2 + 4НСl = MnСl2 + Сl2 + 2Н2О
Марганцовая кислота является очень сильной кислотой, которая существует только в водном растворе. Самая
изве стная и широко применяемая соль этой кислоты —перманганат калия КMnО4. Это кристаллическое вещество
темно-фиолетового цвета, умеренно растворимое в воде.
Растворы КMnО4 имеют темно-малиновый, а при больших концент рациях — фиолетовый цвет, свойственный
ионам MnО4-. Перманганат калия — сильный окислитель,
легко окисляет многие органические и неорганические вещества.
Характер продуктов восстановления КMnО4 зависит от того, в какой среде происходит реакция. В кислой среде ионы MnО4
–, входящие в состав КMnО4, восстанавливаются до
ионов Mn2+, Так, если к подкисленному серной кислотой
фиолетовому раствору КMnО4 прибавить сульфит калия, то
жидкость становится бесцветной, так как образуется соль
Mn (II):
2KMnO4 + 5K2SO3 + 3H2SO4 = 2MnSO4 + 6K2SO4 + 3H2O
При действии K2SO3 на нейтральный раствор КMnО4 вы-
падает бурый осадок MnО2, т. е. степень окисления марганца
изменяется от +7 до +4:
2KMnO4 + 3K2SO3 + Н2О = 2MnО2_ + 3K2SO4 + 2KOH
При большой концентрации щелочи и малом количестве K2SO3 перманганат восстанавливается до манганата
|
|
|
К2MnО4:
2КMnО4 + K2SO3 + 2KOH = 2К2MnО4 + K2SO4 + Н2О
В результате образования манганат-ионов раствор при -
обретает зеленый цвет.
Как окислитель перманганат калия широко применяет ся
в химических лабораториях и производствах, он служит также прекрасным дезинфицирующим средством.
Соединения меди
Медь в своих соединениях проявляет степени окисления +1 и +2. Соединения меди (II) более устойчивы, чем соеди нения меди (I).
Соединения меди (I). Оксид меди (I) Cu2O — основный
оксид, твердое вещество оранжево-красного цвета. Соот ветствующее этому оксиду основание — гидроксид меди (I)
CuОН — является крайне нестойким соединением. При действии соляной кислоты на Cu2О образуется белый оса док
хлорида меди (I) CuCl:
Сu2О + 2HCI = 2CuCl _ + Н2О
Он может быть получен также кипячением раствора хлорида меди (II) с металлической медью в солянокислой среде:
CuСl2 + Cu = 2CuСl
Соединения меди (II). Оксид меди (II) CuО — твердое вещество черного цвета, которое можно получить в результате
термического разложения некоторых солей меди (II):
2Cu(NO3)2 = 2CuO + 4 NO2
(CuOH)2CO3 = 2CuO + CO2+ H2O
Оксид меди (II) является основным оксидом, поэтому
растворяется в кислотах с образованием солей меди (II):
|
|
|
CuО + 2НСl = CuСl2 + Н2О
CuО + 2HNO3 = Cu(NO3)2 + Н2О
CuО нерастворим в воде и с ней не взаимодействует. Соответствующий ему гидроксид Cu(ОН)2 получают действием
щелочей на растворы солей меди (II):
CuSO4 + 2NaOH = Cu(OH)2 + Na2SO4
Гидроксид меди (II) выделяется в виде голубого осадка,
который уже при слабом нагревании разлагается, превращаясь в черный оксид меди (II):
Cu(ОН)2 = CuО + Н2О
Cu(ОН)2 является очень слабым основанием, поэтому соли меди (II) в водных растворах гидролизуются по кати ону
и имеют кислую реакцию среды.
Оксид и гидроксид меди (II) проявляют окислительные
свойства и легко восстанавливаются до металлической меди
или оксида меди (I) при взаимодействии с неорганически ми
и органическими восстановителями, например:
CuО + Н2 = Cu + Н2О;
2Cu(ОН)2+СН3—С—Н =Cu2O+СН3СООН+2Н2О
Растворимые соли меди (II) диссоциируют в водных растворах с образованием гидратированных ионов [Cu(Н2О)4]2+,
которые имеют сине-голубой цвет (в отличие от бесцветных
негидратированных ионов Cu2+). Поэтому такая окраска
свойственна разбавленным растворам всех солей меди (II),
если они не содержат окрашенных анионов.
Ионы меди (II) и меди (I) являются типичными комплексообразователями. Для иона Cu+ наиболее характерно координационное число 2, а для ионов Cu2+ — 4.
|
|
|
Образованием растворимых в воде аммиакатов объясня ется растворение различных нерастворимых соединений ме-
ди в водном растворе аммиака, например:
CuCI + 2NH3 = [Cu (NH3)2]Cl;
Гидроксид меди (II) растворяется также в очень концентрированных растворах щелочей, образуя гидроксокомплексы, например:
Cu(OH)2 + 2NaOH = Na2[Cu(OH)4]
Последняя реакция свидетельствует о проявлении гидроксидом меди (II) признаков амфотерности.
Дата добавления: 2020-11-29; просмотров: 547; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!