Пероксид водорода

хром

В соответствии с электронными конфигурациями элементы VIБ подгруппы могут проявлять в своих соединениях степени окисления от +1 до +6. Для хрома наиболее устойчивы соединения, в которых он проявляет степени окисления +2, +3, +6.

Соединения хрома(II)-сильные восстановители; т.к. хром в минимальной степени окисления, переходят в соединение хрома(III) под действием кислорода воздуха.

CrCl₂ + 4HCl + O₂ = 4СrСl₃ + 2Н₂О

4Cr(OH)₂+O₂+ 2H₂O→4Cr(OH)₃

Соединения Cr (+3) — могут являться и окислителями и восстановителями, т.к. хром в данных соединениях имеет промежуточную степень окисления.

Сr⁺³ – окислитель

Сr₂O₃ + 2Al = 2Сr + Аl₂O₃

2CrCl₃ + 3Zn + 4HCl = 2CrCl₂ + 3ZnCl₂ + 2H₂

(изменение цвета раствора с зеленого на голубой)

Cr⁺³ – восстановитель

Cr₂(SO₄)₃ + 3Cl₂ +16NaOH=2NaCI+6Na₂SO₄ + 3Na₂CrO₄ + 8Н₂O

2CrCl₃+ 3H₂O₂+ 10NaOH→2 Na₂CrO₄ + 6 NaCl + 8 H₂O

(изменение цвета раствора с зеленого на ярко-желтый)

Соединения хрома (+6) — сильные окислители, т.к. хром находится в максимальной степени окисления. Существуют в виде хромат CrO₄²и дихромат-ионов Cr₂O₇^2-.

Хромат-ионы CrO₄^2-устойчивы в нейтральной и в щелочной средах. В кислой среде (при подкислении водных растворов хроматов) происходит превращение хромат-ионов в дихромат-ионы:

2CrO₄^2- + 2H⁺ ↔ Cr₂O₇^2- + H₂O

В результате чего желтый раствор окрашивается в оранжевый цвет.

Под действием щелочи дихромат-ионы Cr₂O₇^2- превращаются в хромат-ионы CrO₄^2-:

Cr₂O₇^2- + 2ОН^- = 2CrO₄^2- + H₂O

(оранжевый цвет раствора переходит в желтый)

Следовательно, в кислой среде существуют только дихроматы, а в щелочной – только хроматы.

Особенно хорошо окислительные свойства проявляются в кислой среде. Так, например, при комнатной температуре они окисляют H₂S, HI, H₂SO₃ и их соли, а при нагревании – HBr и даже HCl.

K₂Cr₂O₇ + 3Na₂SO₃ + 4H₂SO₄ = 3Na₂SO₄ + Cr₂(SO₄)₃ + K₂SO₄ + 4H₂O

(изменение цвета раствора с оранжевого на зеленый)

2 K₂CrO₄ + 3 H₂SO₄ + 5 Na₂SO₃ = Cr₂SO₄ + 2 K₂SO₄ + 5 Na₂SO₄ + 3 H₂O

K₂Cr₂O₇ + 14HCl = 3Cl₂ + 2KCl + 2CrCl₃ + 7H₂O

KI+K₂Cr₂O₇+H₂SO₄=I₂+K₂SO₄+ Cr₂(SO₄)₃+H₂O

(появление бурого осадка и темно-зеленой окраски раствора)

2K₂CrO₄ + 2NaOH + 3Na₂SO₃ + 5H₂O = 2K₂[Na(Cr(OH)₆] + 3Na₂SO₄

K₂Cr₂O₇ + Na₂SO₃ + 2NaOH = Na₂SO₄ + K₂CrO₃ + Na₂CrO₄ + H₂O

2K₂CrO₄ + 3KNO₂ + 2KOH + 5H₂O = 3KNO₃ + 2K₃[Cr(OH)₆]

Таким образом, окислительные свойства последовательно усиливаются с изменением степеней окисления в ряду: Cr²⁺ - Cr³⁺ - Cr⁶⁺ . Соединения Cr (II) -- сильные восстановители, легко окисляются, превращаясь в соединения крома. (III). Соединения хрома (VI) -- сильные окислители, легко восстанавливаются в соединения хрома (III).

Соединения с промежуточной степенью окисления, т. е. соединения хрома (III), могут при взаимодействии с сильными восстановителями проявлять окислительные свойства, переходя в соединения хрома (II), а при взаимодействии с сильными окислителями (например, бромом, KMnO₄) проявлять восстановительные свойства, превращаясь в соединения хрома (VI)

Пероксид водорода

Пероксид водорода(тривиальное название - перекись водорода) - соединение состава H₂O₂, в котором присутствует пероксидная группа (−O−O−)⁻². Формально у каждого атома кислорода в этом соединении степень окисления -1, поэтому обычно степени окисления в молекуле расставляют следующим образом: H₂⁺¹O₂⁻¹.

В окислительно-восстановительных реакциях пероксид водорода может проявлять как окислительные, так и восстановительные свойства, в зависимости от условий. Это связано с тем, что оба атома кислорода в молекуле H₂O₂ находятся в промежуточной степени окисления -1. Стоит отметить, однако, что наиболее характерными для пероксида водорода являются окислительные свойства. Восстановителем пероксид водорода может быть только в реакциях с сильными окислителями.

Принимая электрон на внешний уровень (выступая в качестве окислителя), кислород переходит в степень окисления -2:

H₂O₂+2KI+H₂SO₄=I₂↓+K₂SO₄+2H₂O

(появление бурой окраски раствора)

H₂O₂+Na₂SO₃=Na₂SO₄+H₂O

Mn(OH)₂+H₂O₂=MnO₂+2H₂O

PbS+ H₂O₂ = PbSО₄

(черный осадок превращается в белый)

Отдавая электрон, O⁻¹ переходит в степень окисления 0, превращаясь в молекулярный кислород O₂ и проявляя восстановительные свойства, например:

2KMnO₄+5H₂O₂+3H₂SO₄=5O₂↑+2MnSO₄+K₂SO₄+8H₂O

(выделение бесцветного газа и обесцвечивание раствора)

Cl₂+H₂O₂+2NaOH=2NaCl+2H₂O+O₂↑

AgNO₃+H₂O₂=2Ag+O₂↑+2HNO₃

(выделение бесцветного газа и выпадение осадка черного цвета)

KIO₄+H₂O₂=KIO₃+H₂O+O₂↑

⇐ Предыдущая 12