nekrasovI (1114433), страница 93
Текст из файла (страница 93)
Сходные свойства имеют желтый ВгХО< (т. пл. --42 <С) и бесцветный ВгХО< 2С<Н<Х (г. пл. 80'С). Известны также аналогичные ннтратам по составу перхлораты н производящиеся от однова. леигного иода соли некоторых органических кислот. Нзнбцтсс интересным из этих производных Вг' нвляется б р о м и е р х л о р а т, который был получен при — 45'С по реакция Вгх+ 2С)С!О< =- С!! + 2ВгОО, и представляет собой красную жидкость, еше не замерзающую нря — 78'С н медленно разлагающуюся уже прн — 20'С. Озо.
нироваиием ВгХО, был получен очень неустойчивый оранжевый ВгО<ХО<. Растворение смеси 21<+')ВО< (что эквивалентно 5!<Оз) в конце<юрнрованной Нт50, ведет к образованию желтых расплынающихся на воздухе кристаллов (Ю)т50<. При обработке дымящей Нг50< онн белеют, по-видимому, вследствие перехода в (Ю)Н50<.
Обработка сульфатов иода водой сопровождается выделением (г и желтого трудиорастворимого порошка состава 1<0<. Окнсел этот, разлвгающнйся выше 100'С иа )т и 1<Оп следует рассматривать как о си о в н у ю иодноватонислую соль трехва. леитного иода — (Ю) Юз. При обработке яода озоном образуется жеттоватый расплывающийся на воздухе (с разложением) порошок состава !<О<. По-вндниому, он представляет собой среднюю иодноватокислую соль трехвалентного иода — ! (10,) !.
Выше 75'С нодтрннодит разлагается с выделением иода. 81) Астат неснолько менее летуч, чем нод, и нз разбавтеиных азотнокислых рас. творов не отгоияетси (в отличие от иода). Сероводородом в солякокнслой среде он осаждается вместе с В!!5, н 5Ь<5з. а обработка осадка сернистым аммонием частично переводит А1 в раствор. Состав образующихся прн этом его соедннепнй не установлен.
Самый концентрированный из подвергавшихся исслсдованняы раствор соединений астата был относитетьио него !О ' М. Наиболее сильнымн окислителнми (в частности, НОС!) астат окисляется до иона < А10 . Известна и другая, более низкая положительная валентность А1, возникающая з' прн его обработке менее сильнымн окнслнтелями (Вг<, НХО< и т. д.). По-видимому, в этих условиях образуется нон ОАП. Установчена также возможность замещения астатом (А1 ) иола в его производных типа 1Х ° 2С<Н<Х (где Х = ХО, или СЮ,).
Раствор Ге50< востанавлнваст окнслевные состояния А1 до элементарного, действием 2п в кислой срем (или 5пС!т в щелочной) астат может быть далее восстановлен до иона А1'. Последний легко вновь оннсляется до элементарного А1. По астату имеются обзорные статьи. * В 5. Окислнтельио-восстановительные реакции. Все процессы неорганической химии можно разбить на два типа: а) ид)щие без изм е н е н и я валентности реагирующих элементов и б) идущие с и з м енением валентности.
К первому из них относятся различные случаи обмена атомами нли ионами, уравнения которых обычно весьма просты. Ко второму типу относятся реакции вытеснения ()) $ 8) и ряд иных, часто очень сложных химических процессов. Для быстрого и правильного составления уравнений таких реакций необходимо овладеть спе.
циально разработанной методикой. реакции второго типа называются окаслительно-восстановительными ° ..р.о-„!., ° - -,-,<- <„.„...,-„„., п.р, . *Мэддок д. д.. усоехо химок. <Зев, М <!. <ЗЗВ. Иге<доз В. д, Иорсеео Ю В,. торов ова М. д., Хал «но И. А, У<о<хо химок, <ЗМ, М т, шэ. тттс'. Седьмая грияаа периодической системы начально под окисленияем понималось только присоединение к веществу кислорода, под восстановлением — его отнятие. Понятие «окисление» и «восстановление» можно значительно обобщить, если принять во внимание, что кислород почти всегда оттягивает к себе электроны от соединяющегося с ннм элемента. Вследствпс этого сущность окисления состоит в потере элскт ранов окнслякнцимгя веществом.
Наоборот, при восстановлсинн оно получает обратно отданные ранее электроны. Сл<доватетьио, сущность восстановления состоит в присоед и н е н и и э л е к т р о и о в восстанавливая~о!имея веществом. ' Для дальнейших расс)ждений несугцсствснио, переходят ли электроны с одного атома на другой вполне (ионная связь) нлн же только более или менее оттягиваются (полярная связь). Поэтому в данном параграфе мы будем говорить об отдаче или присоединении электронов независимо от действительного типа валентной связи.
В общем, окислительно-восстановительные реакции можно определить как процессы, связанные с переходом электронов от одних атомов к другам. Рассмотрим ряд соединений хлора: В НС1 хлор отрицательно одновалентен. В молекуле С!е ни один из атомов не оттягивает электронов больше друго~о, следовательно, заряд каждого из них равен нулю. В С1»О хлор снова одновалентен, ио уже положительно.
В С1еОт хлор положительно семивалентен. Схематически все это можно обозначить так: о НС1 С1, А Б Определяемые подобным образом электрохимические валентности (степе ни окисл е н и я) отдельных атомов могут не совпадать с их обычными (структурнымп) валентностями. Например, в молекуле С! — С1 каждый атом хлора элсктрохнмнчески н)львалентен, но структурно он одновалентен. Во избежание путаницы целесообразно поэтому применительно к участникам окислнтельно-восстановительных процессов говорить ие об злектрохнмических валентностях, а о значносгях атомов. При их установлении обычно исходят из значностей +1 для водорода и — 2 для кислорода (как то и сделано выше).г Говоря о переходе хлора из состояния А в состояние Г, можно ска.
зать, что он о та а е т восемь электронов, прн переходе от В к à — шесть электронов, от Б к à — семь электронов. Наоборот, при переходе от Г к В каждый атом хлора п р и с о е д и н я е т шесть электронов, от Г к Б — семь электронов, от Г к А — восемь электронов. Вещество, в состав которого входит элемент, п р и с о е д н н я ю щ и й электроны, называется окислителем; вещество, содержащее элемент, о т д а ю щ и й электроны, — восстановителем.
з " Для составления уравнения окислнтельпо-восстановительной реак. цнн прежде всего необходимо знать химические формулы вводимых в нее веществ и получающихся продуктов. Первые мы, естественно, знаем, вторые должны быть установлены либо специальным химическим исследованием, либо на основании известных свойств элементов. Так как, однако, окнслительно-восстановительные процессы протекают обычно в водных растворах, непосредственно определить, участвует ли вода в реакции, часто бывает невозможно, и это выясняется лишь при составлении уравнения. Простейшим примером окпслнтельно-восстановительного процесса может служить л1обая реакция вытеснения.
Ниже рассматривается не- .6 5. Окислительио-восстановительные реакяии сколько более сложное взаимодействие раствора хлорноватой кислоты с элементарным фосфором. Исследование продукгов этой реакции показывает, что в результате взаимодействия образуются Н5Р04 и НС!. Следовательно НС!О, + Р— ' Н5РО, + НС1 П) Найдя заряды меняющих зиачиость элементов и надписав нх над последними, имеем: +5 6 +5 НС!05+Р— ~. Н,РО,+НС! (11) Из уравнения !П) видяо, что значность хлора снизилась от +5 до — 1. Следовательно, НС!05 является окисл н тел ем и одна ее молекула (точиее, хлор) в процессе реакции присоединяет шесть электронов.
С другой стороны, значность фосфора повысилась от б до +5. Следовательно, фосфор является восстановителем н каждый его атом отдает пять электронов. Отмечая это под соответств!ющими ве. ществами, получаем: НС105 + Р Н5Р04 + НС! !П 1) !6! Но все молекулы веществ, и вступающих в реакцию, и получающихся, электронейтральны.
Поэтому о б щ е е ч и сл о э л е к т р о н о в, отданных в процессе реакции восстановителем, дол'жно быть равно общему числу электронов, присоедин е н н ы х о к и с л и т е л е м. Отсюда находим основные козффициентое уравнения — коэффициенты при окнслителе и восстановителе: 5НС!05+ 6Р— ' Н5Р04+ НС! !6! 15! Теперь проверяем число атомов каждого элемента в обеих частях уравнения и расставляем соответствующие коэффициенты (начинать проверку целесообразно с элементов, изменяющих в процессе реакции свою зиачность; водород и особенно кислород, если они не входят в уравнение как простые вещества, следует обычно проверять последними).
Уравняв прн помощи коэффициентов число атомов С1 ц Р в обеих частях, приходим к следующему выражению: 5НС105+ 6Р '" 6Н5Р04+ 5НС! (У) Проверяя водород, видим, что в правой части его больше, чем в левой. Так как свободный водород в систему ие вводился, это значит, что 6 реакции участвовала вод а. Поэтому окончательно имеем: 5НС!О, + 6Р+ 9Н60 =6Н„РО„+ 5НС! (ъ'!) Проверяя кислород, убеждаемся в том, что уравнение составлено правильно.е Формулируя вкратце разобранное выше, приходим к следующей логической последовательности мысленных операций при составлении уравнений окислительно-восстановительных реакций (попутно в каче. стве более сложного примера рассмотрено взаимодействие между Аэ,$5 н Н~'О,); 1.
Устанавливаем формулы веществ, получающихся в результате реакции: А5535+ Н!5!05 — Н„А50, + 11650, + ХО ИП Седьмая группа периодической системы 11. Определяем значность элементов, изменяющих ее в процессе реакции, до и после нее: ая -2 -,-З +6 . +6 +2 Аэ28з+ НХОз е НзА604+ Н2804+ !чО 111. Подсчитываем число электронов, отдаваемое молекулой восстановителя и присоединяемое полек).чой окислителя: .~-г -2 66 .4 З 4-6 Аяза, + НМОз — ' 11.А60„+ Н2804+ й!О 2.2+ МЗ 1Ч.
Находим основные коэффициенты, т. е, коэффициенты при окислнтеле и вогстанопнгеле: ЗА6284+ 28НХОз НзА604+ Н2804+ 4чО 126 ( ~з~ 'зт. Проверяем число атомов каждого элемента (пока без водорода и кислорода) в исходных веществах н продукгах реакции и уравниваем его, расставляя коэффициенты: ЗАэз82 + 28НМОз — е 6Н,АэО, + 9Н2804+ 28ХО Н!. Проверяелг водород н находим число участвующих в реакции 64ОЛЕКУЛ ВОДЫ: .
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
