Основные классы неорганических соединений

 

 

метод полуреакций:

Cr2O72- + 14H+ + 6ē ® 2Cr3+ + 7H2O	1
Fe2+ - ē ® Fe3+	6

–––––––––––––––––––––––––––––––––––––

6Fe²⁺ + Cr₂O₇^2- + 14H⁺ ® 2Cr³⁺ + 6Fe³⁺ + 7H₂O 

 

3)      

K₂Cr₂⁺⁶O₇ + 14HCl^-1 ® 3Cl₂⁰ + 2KCl + 2Cr⁺³Cl₃ + 7H₂O 

 

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

–––––––––––––––––––––––––––––––––––

Cr₂O₇^2- + 6Cl^- + 14H⁺ ® 2Cr³⁺ + 3Cl₂⁰ + 7H₂O

 

 

Окислительные свойства азотной кислоты 

Окислителем в молекуле (см. также "Азотная кислота") 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, образуя 
N⁺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:

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

–––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––

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⁺ ® 3PO₄^3- + 24H⁺ + 5NO + 10H₂O

или 3P⁰ + 2H₂O + 5NO₃^- ® 3PO₄^3- + 4H⁺ + 5NO 

Пероксид водорода в  окислительно-восстановительных реакциях

 

 

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
Mn+7 + 5ē ® Mn+2	2

 

 

метод полуреакций:

MnO4- + 8H+ + 5ē ® Mn2+ + 4H2O	2
H2O2 - 2ē ® O2 + 2H+	5

––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––

2MnO₄^- + 5H₂O₂ + 16H⁺ ® 2Mn²⁺ + 8H₂O + 5O₂ + 10H⁺

или 2MnO₄^- + 5H₂O₂ + 6H⁺ ® 2Mn²⁺ + 8H₂O + 5O₂

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 Начнём же мы с теории гидросиза солей...

Гидролиз солей - это химическое взаимодействие ионов соли с ионами воды, приводящее к образованию слабого  электролита.

Если рассматривать соль как  продукт нейтрализации основания  кислотой, то можно разделить соли на четыре группы, для каждой из которых гидролиз будет протекать по-своему.

Соль, образованная сильным основанием и сильной кислотой (KBr, NaCl, NaNO₃), гидролизу подвергаться не будет, так как в этом случае слабый электролит не образуется. Реакция среды остается нейтральной.

Смотреть.

В соли, образованной слабым основанием и сильной кислотой (FeCl₂, NH₄Cl, Al₂(SO₄)₃, MgSO₄) гидролизу подвергается катион:

FeCl₂ + HOH =>Fe(OH)Cl + HCl  
Fe²⁺ + 2Cl^- + H⁺ + OH^- => FeOH⁺ + 2Cl^- + Н⁺

В результате гидролиза образуется слабый электролит, ион H и другие ионы. рН раствора < 7 ( раствор приобретает  кислую реакцию).

Смотреть.

Соль, образованная сильным основанием и слабой кислотой (КClO, K₂SiO₃, Na₂CO₃, CH₃COONa) подвергается гидролизу по аниону, в результате чего образуется слабый электролит, гидроксид ион и другие ионы.

K₂SiO₃ + НОH =>KHSiO₃ + KОН  
2K⁺ +SiO₃^2- + Н⁺ + ОH^- => НSiO₃^- + 2K⁺ + ОН^-

Смотреть.

рН таких растворов > 7 ( раствор  приобретает щелочную реакцию).

Соль, образованная слабым основанием и слабой кислотой ( СН₃СООNН₄, (NН₄)₂СО₃, Al₂S₃), гидролизуется и по катиону, и по аниону. В результате образуется малодиссоциирующие основание и кислота. рН растворов таких солей зависит от относительной силы кислоты и основания. Мерой силы кислоты и основания является константа диссоциации соответствующего реактива.

Реакция среды этих растворов может быть нейтральной, слабокислой или слабощелочной:

Аl₂S₃ + 6HOH =>2Аl(ОН)₃ + 3Н₂S  
2Al³⁺ + 3S^2- + 6H⁺ + 6OH^- =>2Аl(ОН)₃ + 6Н⁺ + S^2-  
рН =7

Гидролиз многокислотных солей  и многоосновных кислот проходит ступенчато. Например, гидролиз хлорида железа (II) включает две ступени:

1-ая ступень FeCl₂ + HOH =>Fe(OH)Cl + HCl  
Fe₂⁺ + 2Cl^- + H⁺ + OH^- =>Fe(OH)⁺ + 2Cl^- + H⁺ 

2-ая ступень Fe(OH)Cl + HOH =>Fe(OH)₂ + HCl  
Fe(OH)⁺ + Cl^- + H⁺ + OH^- =>Fe(ОН)₂ + Н⁺ + Cl^-

Смотреть.

Гидролиз карбоната натрия включает две ступени:

1-ая ступень Nа₂СО₃ + HOH =>NаНСО₃ + NаОН  
СО₃^2- + 2Na⁺ + H⁺ + OH^- =>НСО₃^- + ОН^- + 2Na⁺

2-ая ступень NаНСО₃ + Н₂О =>NаОН + Н₂СО₃  
НСО₃^- + Na⁺ + H⁺ + OH^- =>Н₂СО₃ + ОН^- + Na⁺

Смотреть.

Гидролиз - процесс обратимый. Повышение  концентрации ионов водорода и гидроксид-ионов  препятствует протеканию реакции до конца. Параллельно с гидролизом проходит реакция нейтрализации, когда образующееся слабое основание (Мg(ОН)₂, Fe(ОН)₂ ) взаимодействует с сильной кислотой, а образующаяся слабая кислота ( СН₃СООН, Н₂СО₃ ) - со щелочью.

Гидролиз  протекает необратимо, если в результате реакции образуется нерастворимое  основание и (или) летучая кислота:

Al₂S₃ + 6H₂O =>2Al(OH)₃ + 3H₂S