Важнейшие окислители
KMnO₄ в трёх средах, HNO₃ с металлами и концентрированная H₂SO₄ — всё, что спрашивают.
3. Важнейшие окислители
Типичные окислители
- Соли: KMnO₄, K₂MnO₄, K₂Cr₂O₇, K₂CrO₄, KClO₄, KClO₃, KClO₂, KClO, соли Fe(III)
- Кислоты: H₂SO₄(конц), HNO₃, HClO₃, HClO₂, HClO
- Оксиды: Mn₂O₇, CrO₃, PbO₂, MnO₂, Ag₂O, N₂O, NO, NO₂
- Простые вещества — неметаллы: Cl₂, Br₂, O₂
$KMnO_4$ — окислитель
(практически бесцветный)
(манганат)
$Cr^{+6}$ — окислитель
Оранжевый дихромат ($Cr_2O_7^{2-}$) устойчив в кислой среде, желтый хромат ($CrO_4^{2-}$) — в щелочной.
(соли хрома III)
(хромит в растворе)
Азотная кислота ($HNO_3$) — окислитель
Важно! Азотная кислота (любой концентрации) никогда не выделяет водород при реакции с металлами!
Увеличение активности восстановителя (металла) →
$HNO_3$ (азотная кислота) — реакции с металлами
| Концентрация | Активные Me (до Al) | Me средней активности (до Pb) | Неактивные Me (после H) |
|---|---|---|---|
| Очень разбавленная | Me + HNO₃(р) → соль + NH₄NO₃ + H₂O |
Me + HNO₃(р) → соль + NH₄NO₃ + H₂O |
— |
| Разбавленная | Me + HNO₃(р) → соль + N₂↑ + H₂O |
Me + HNO₃(р) → соль + NO↑ + H₂O |
Me + HNO₃(р) → соль + NO↑ + H₂O |
| Концентрированная | Me + HNO₃(к) → соль + N₂O↑ + H₂O |
Me + HNO₃(к) → соль + NO₂↑ + H₂O |
Me + HNO₃(к) → соль + NO₂↑ + H₂O |
* Cr, Al, Fe пассивируются в холодной концентрированной
HNO₃. Нужно
нагреть!
* Au, Pt не реагируют с HNO₃! Их можно растворить в
царской водке!
(Царская водка — смесь азотной и соляной кислоты в соотношении 1:3 (HNO₃:3HCl))
Растворяет: Au, Pt, Pd, Ru, Rh, Ir
Концентрированная серная кислота ($H_2SO_4$ конц.) — окислитель
Разбавленная $H_2SO_4$ — обычная кислота (с металлами до $H$ выделяет $H_2$).
Концентрированная — сильный окислитель за счет $S^{+6}$.
запахом (тухлых яиц)
(осадок в растворе)
с резким запахом (спичек)
$H_2SO_4$ (конц.) — окислитель
| Концентрация | Активные Me (до Al) | Me средней активности (до Pb) | Неактивные Me (после H) |
|---|---|---|---|
| Разбавленная | Me + H₂SO₄(р) → соль + H₂↑ |
Me + H₂SO₄(р) → соль + H₂↑ |
не реагируют |
| Концентрированная | Me + H₂SO₄(к) → соль + H₂S↑ + H₂O |
Me + H₂SO₄(к) → соль + S↓ + H₂O |
Me + H₂SO₄(к) → соль + SO₂↑ + H₂O |
* Cr, Al, Fe пассивируются в холодной концентрированной
H₂SO₄. Нужно
нагреть!
* Au, Pt не реагируют с H₂SO₄!
Только с горячей H₂SO₄ (конц.):
2Cr + 6H₂SO₄(конц) t°→ Cr₂(SO₄)₃ + 3SO₂↑
+ 6H₂O
2Al + 6H₂SO₄(конц) t°→ Al₂(SO₄)₃ + 3SO₂↑
+ 6H₂O
2Fe + 6H₂SO₄(конц) t°→ Fe₂(SO₄)₃ + 3SO₂↑
+ 6H₂O
ClO₃-1(Cl⁺⁵)
ClO-1 (Cl⁺¹)
* Все хлораты при восстановлении переходят в хлорид-ион Cl⁻
Другие окислители
И окислители, и восстановители
Вещества с элементами в промежуточной степени окисления:
H₂O₂, NaNO₂, Na₂SO₃, SO₂
(нужен сильный восст.)
Вопрос 1: Влияние среды раствора
ПроверкаДо каких соединений восстанавливается перманганат калия ($KMnO_4$) в кислой, нейтральной и щелочной среде соответственно?
Ответ: До $Mn^{2+}$, $MnO_2$ и $MnO_4^{2-}$ соответственно.
Пояснение: В кислой среде марганец(+7) принимает 5 электронов и образует бесцветную соль $Mn^{+2}$. В нейтральной — принимает 3 электрона (выпадает бурый осадок $MnO_2$). В щелочной — принимает 1 электрон (зеленый раствор манганата).
Вопрос 2: Анализ окислителей
ПроверкаКакой газ выделяется при взаимодействии концентрированной азотной кислоты с малоактивными металлами (например, с медью)?
Ответ: Бурый газ — диоксид азота ($NO_2$).
Пояснение: Концентрированная азотная кислота является сильнейшим окислителем за счет атома азота(+5). При взаимодействии с металлами (особенно малоактивными) и неметаллами она восстанавливается преимущественно до бурого газа $NO_2$.