Хелпикс

Главная

Контакты

Случайная статья



Олово и свинец

⇐ ПредыдущаяСтр 2 из 2


 

12. Олово медленно растворяется в разбавленной хлороводородной кислоте с образованием соединений Sn(II):

Sn + 2HClразб ® SnCl2 + H2.

 Небольшая скорость реакции объясняется ее небольшой движущей силой: E° = E°(H+/H2) – E°(Sn2+/Sn) = 0 – (–0. 136) = 0. 136 В. Скорость реакции увеличивается при нагревании раствора и в особенности при переходе к концентрированным растворам HCl. Дело еще и в том, что вследствие комплексообразования окислительно-восстановительный потенциал пары Sn(II)/Sn становится более отрицательным.

Sn + 3HClконц ® H[SnCl3] + H2.

С разбавленной серной кислотой олово реагирует подобно тому, как оно реагирует с хлороводородной кислотой, скорость реакции невелика:

Sn + H2SO4разб ® SnSO4 + H2.

В концентрированных растворах серной кислоты S+6 проявляет свойства сильного окислителя, что вызывает образование соединений Sn(IV):

Sn + 4H2SO4конц ® Sn(SO4)2 + 2SO2 + 4H2O.

С разбавленной азотной кислотой олово реагирует с образованием соединений Sn(II):

3Sn + 8HNO3разб ® 3Sn(NO3)2 + 2NO + 4H2O.

С очень разбавленной кислотой возможно образование NH4NO3:

4Sn + 10HNO3оч. разб ® 4Sn(NO3)2 + NH4NO3 + 3H2O.

В то же время взаимодействие с концентрированной азотной кислотой приводит к образованию b-оловянной кислоты:

Sn + 4HNO3конц ® b-SnO2× nH2O¯ + 4NO2 + (2–n)H2O                (n < 1).

13. Стандартный электродный потенциал пары Sn2+/Sn (–0, 136 В) существенно положительнее по сравнению с парой Zn2+/Zn (–0, 763 В), следовательно, цинк восстанавливает олово из растворов его солей:

SnCl2 + Zn ® Sn¯ + ZnCl2.

14. Гидроксид олова(II) амфотерен, что можно проиллюстрировать реакциями:

SnCl2 + 2NaOHпо каплям ® Sn(OH)2¯ + 2NaCl.

Sn(OH)2¯ + NaOH ® Na[Sn(OH)3] (растворение осадка)

Sn(OH)2¯ + 2HCl ® SnCl2 + 2H2O (растворение осадка).

Обратите внимание: координационное число Sn(II) равно трем!

15. Сульфиды олова получают осаждением сульфидом аммония в кислой среде:

SnCl2 + (NH4)2S  SnS¯ + 2NH4Cl

SnCl4 + 2(NH4)2S  SnS2¯ + 4NH4Cl.

SnS2 проявляет свойства кислотного сульфида и образует тиосоли:

SnS2¯ + (NH4)2S ® (NH4)2SnS3      (растворение осадка).

SnS выраженных кислотных свойств не проявляет, для его растворения необходимо перевести Sn(II) в Sn(IV), т. е. подействовать дисульфидом аммония:

SnS¯ + (NH4)2S2 ® (NH4)2SnS3      (растворение осадка).

16. Соединения Sn(II) проявляют свойства восстановителей и восстанавливают ртуть и растворов ее солей. С сулемой (HgCl2) реакция протекает в две стадии:

SnCl2 + 2HgCl2 ® Hg2Cl2¯ (каломель) + SnCl4

SnCl2 + Hg2Cl2¯ белый ® 2Hg¯ черный, металлический + SnCl4.

17. В реакциях с перманганатом калия и дихроматом калия соединения Sn(II) также проявляют восстановительные свойства:

10SnCl2 + 4KMnO4 + 16H2SO4 ® 5SnCl4 + 5Sn(SO4)2 + 4MnSO4 + 2K2SO4 + 16H2O.

6SnCl2 + 2K2Cr2O7 + 14H2SO4 ® 3SnCl4 + 3Sn(SO4)2 + 2Cr2(SO4)3 + 2K2SO4 + 14H2O.

18. При добавлении раствора аммиака к соединениям Sn(IV) выпадает осадок a-оловянной кислоты SnO2× nH2O (n > 1). В структуре полимерной a-оловянной кислоты преобладают олированные фрагменты (соединение двух атомов олова через мостиковую OH-группу). По этой причине a-оловянная кислота достаточно реакционноспособна и взаимодействует с растворами кислот и щелочей:

SnCl4 + 4NH3× H2O ® a-SnO2× nH2O¯ + 4NH4Cl + (2–n)H2O.

a-SnO2× nH2O¯ + 2NaOH + (2–n)H2O ® Na2[Sn(OH)6]    (растворение осадка)

a-SnO2× nH2O¯ + 6HCl ® H2[SnCl6] + (2+n)H2O              (растворение осадка).

С течением времени a-оловянная кислота «стареет» и ее реакционная способность снижается.

19. При взаимодействии олова с концентрированной азотной кислотой при нагревании образуется осадок b-оловянной кислоты SnO2× nH2O (n < 1). В структуре b-оловянной кислоты преобладают оксолированные фрагменты (соединение двух атомов олова через мостиковый атом кислорода). b-оловянная кислота обладает низкой реакционной способностью и не реагирует с растворами кислот и щелочей:

Sn + 4HNO3, ~50%  b-SnO2× nH2O¯ + 4NO2 + (2–n)H2O

b-SnO2× nH2O¯ + NaOHраствор ®

b-SnO2× nH2O¯ + HClраствор ®.

20. Свинец практически не взаимодействует с холодными разбавленными растворами хлороводородной кислоты вследствие образования на его поверхности слоя малорастворимого PbCl2, защищающего металл от растворения:

Pb + HCl ®

Растворимость галогенидов свинца увеличивается при нагревании раствора, поэтому с горячим раствором HCl реакция протекает:

Pb + 2HCl ® PbCl2 + H2.

Реакция также возможна в концентрированных растворах HCl по причине комплексообразования:

Pb + 4HClконц ® H2[PbCl4] + H2.

C разбавленной серной кислотой свинец не реагирует по причине образования на его поверхности нерастворимого PbSO4:

Pb + H2SO4 ®

C концентрированными растворами серной кислоты реакция протекает по причине образования сульфатного комплекса, который ранее считали гидросульфатом свинца(II) Pb(HSO4)2:

Pb + 3H2SO4конц  H2[Pb(SO4)2] + SO2 + 2H2O.

С разбавленной азотной кислотой свинец реагирует по уравнению:

3Pb + 8HNO3разб ® 3Pb(NO3)2 + 2NO + 4H2O.

Концентрированная азотная кислота пассивирует свинец, и реакция не идет. Однако она становится возможной при сильном нагревании раствора:

Pb + 4HNO3конц  Pb(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O.

21. Особенностью химии Pb(II) является то, что он образует мало растворимых солей. Растворимы нитрат, ацетат, борфторид и некоторые другие соли свинца. Во многих случаях выпадают малорастворимые осадки:

Pb(CH3COO)2 + H2SO4разб ® PbSO4¯ (белый) + 2CH3COONa

3Pb(CH3COO)2 + 3Na2CO3 + H2O ® 2PbCO3× Pb(OH)2¯ (белый) + CO2 + 6CH3COONa

Pb(CH3COO)2 + Na2S ® PbS¯ (черный) + 2CH3COONa

Pb(CH3COO)2 + 2KI ® PbI2¯ (желтый) + 2CH3COONa.

При действии раствора пероксида водорода на сульфид свинца происходит его окисление до сульфата:

PbS¯ (черный) + 4H2O2 ® PbSO4¯ (белый) + 4H2O.

Йодид свинца перекристаллизуется из горячего раствора, в результате выпадают красивые золотистые иглы PbI2.

22. Цинк вытесняет свинец из растворов его солей:

Zn + Pb(CH3COO)2 ® Pb¯ + Zn(CH3COO)2.

23. Гидроксид свинца(II) проявляет амфотерные свойства, которые выражены несколько слабее по сравнению с оловом(II):

Pb(CH3COO)2 + 2NaOHпо каплям ® Pb(OH)2¯ + 2CH3COONa

Pb(OH)2¯ + 2NaOHконц ® Na2[Pb(OH)4] (растворение осадка)

Pb(OH)2¯ + 2HNO3 ® Pb(NO3)2 + 2H2O (растворение осадка).

24. Оксид свинца(II) растворяется в растворе азотной кислоты

PbO + 2HNO3 ® Pb(NO3)2 + H2O.

Сурик (Pb3O4) может быть представлен как 2PbO× PbO2. Действие азотной кислоты приводит к разделению степеней окисления +2 и +4:

Pb3O4 + 4HNO3 ® 2Pb(NO3)2 + PbO2¯ + 2H2O.

Ионы Pb2+ в фильтрате обнаруживаются по реакции с KI:

Pb(NO3)2 + 2KI ® PbI2¯ (желтый) + 2KNO3.

25. При взаимодействии PbO с горячей хлороводородной кислотой наблюдается образование растворимого в горячей воде хлорида свинца(II):

PbO + 2HCl  PbCl2 + H2O.

С PbO2 и Pb3O4 протекают окислительно-восстановительные реакции, сопровождающиеся выделением хлора:

PbO2 + 4HCl  PbCl2 + Cl2­ + 2H2O

Pb3O4 + 8HCl  3PbCl2 + Cl2­ + 4H2O.

26. Оксид свинца(IV) является сильным окислителем и способен окислить ионы Mn2+ до перманганат-ионов (обнаружение ионов марганца по В. Круму):

5PbO2 + 2MnSO4 + 6HNO3  2PbSO4 + 3Pb(NO3)2 + 2HMnO4 + 2H2O.

В результате протекания реакции возникает фиолетовая окраска раствора. В реакции надо брать избыток азотной кислоты и прибавлять к окислительной смеси лишь несколько капель раствора, содержащего ионы марганца, в противном случае из-за протекания реакции контрдиспропорционирования соединений марганца образуется осадок MnO2.

 


⇐ Предыдущая12
  

© helpiks.su При использовании или копировании материалов прямая ссылка на сайт обязательна.