Mga reaksyon ng oksihenasyon sa acidic analysis. Praktikal na pagwawalang-kilos ng mga reaksyon ng oxide-oxide

02.05.2022

§ 1. Oxidation-reduction bilang isa sa mga pangunahing pamamaraan ng pagsusuri ng kemikal

Pag-unawa tungkol sa mga reaksyon ng oksihenasyon - pag-renew. Ang oksihenasyon - ang pag-renew ay isa sa mga pangunahing pamamaraan ng pagsusuri ng kemikal at malawakang ginagamit sa analytical practice. Samakatuwid, ang kaalaman sa teorya ng oxidative-revealing na mga proseso ay napakahalaga para sa analyst. Sa talatang ito, pag-alis ng mga detalye, maaari lamang nating hulaan ang pangunahing pag-unawa sa mga reaksyon ng pag-renew ng oksihenasyon, ang mga mabahong shards ay iniulat sa kurso ng kritikal at hindi organikong kimika. Ang mga nagtatag ng teorya ng ion-electron ng mga reaksyon ng oxidation-reduction sa SRSR ay Ya. I. Mikhailenko at L. V. Pisarzhevsky.

Ang oksihenasyon ay tinatawag na reaksyon na nauugnay sa ikatlong bahagi (atom, ion o molekula) ng mga electron, at inspirasyon - ang pagdaragdag ng mga electron.

Ang pananalita na nag-aalis ng mga electron mula sa pagsasalita, na nag-oxidize, ay tinatawag na oxidizing, at na tumatagal ng electronics mula sa ibang pagsasalita, - vodnovnik.

Ang mga reaksyon ng oksihenasyon at pag-unawa sa isa't isa, na hindi malinaw na nauugnay sa isa't isa at hindi makikita sa paghihiwalay sa isa't isa. Iyon ang dahilan kung bakit sila ay tinatawag na oxidation reactions - renewal (redox reactions).

Mga reaksyon ng oksihenasyon - muling pagpapaunlad ng simula ng paglipat kasama ang paglipat (sa kaso ng paglipat o pagpasok) ng mga electron at sinamahan ng isang pagbabago (nadagdagan o binago) na yugto ng oksihenasyon ng mga elemento:

Mga ahente ng oxidizing. Bilang isang oxidizing agent sa analytical laboratories, ito ay pinaka-karaniwan sa zastosovat: chlorine at bromine water, , , , royal horn.

L. V. Pisarzhevsky (1874-1938).

Bilang karagdagan, ang mga ina ay nasa bingit ng oksihenasyon, at sila rin ay mga deacon at iba pa.

Ang oxidative capacity ng mundo ng oxidizing agent na ito (atom o ion) ay sporidness sa electron, na siyang enerhiya (sa robot, na ipinahayag sa electron-volts), habang ito ay nag-vibrate pagdating sa bagong electron (div. Ch. III, § 27).

Mga revivalista. Tulad ng mga gabay ng stasis: metal sink, ginto at aluminyo, thinly, ang mga gabay ay din ion at iba pa.

Мірою відновлювальної здатності даного відновника (атома або іона) є іонізаційний потенціал (потенціал іонізації), чисельно рівний енергії (роботі, що виражається в електрон-вольтах), яку потрібно витратити для того, щоб видалити від нього електрон на нескінченно далеку відстань (див. Kabanata III, § 27).

Mga reaksyon ng disproportionation (self-oxidation - self-advancement). Ang isa at ang parehong pagsasalita sa fallow sa isip ng reaksyon ay maaaring maging parehong oxidizing at reaktibo.

Sa reaksyon (a), ang nitrous acid ay nag-oxidizing, ang reaksyon (b) ay nag-oxidizing.

Ang pananalita na nagpapakita at nag-oxidize, at nagbibigay-inspirasyon ng kapangyarihan, ay bumubuo sa mga reaksyon ng self-oxidation - pagpapanibago sa sarili. Ang mga ganitong reaksyon ay tinatawag na disproportionation reactions. Bago ang reaksyon, ang disproportionation ng gusali ay masaganang spoluk.

Tingnan natin ang oxidizing power ng water peroxide, na malawakang ginagamit sa analytical practice.

Ang water peroxide, dahil sa tiyak na katangian ng mga molekula ng H-O-O-H, ay nagpapakita ng sarili bilang isang ahente ng oxidizing, at bilang isang reductant:

Sa mga reaksyon sa mga nangungunang ahente, ito ay gumaganap ng papel ng isang oxidizing agent; a) sa isang acidic na daluyan

Sa ilalim ng impluwensya ng malalakas na oxidizer, nagpapakita sila ng inspirasyong kapangyarihan:

b) sa maasim na daluyan

Ang water peroxide ay maaaring magpakita ng isang malakas na impluwensya hindi lamang sa maasim (divine vishe), kundi pati na rin sa neutral, at sa mga daluyan ng puddle:

Mayroon ding mga reaksyon na nangyayari sa parehong acidic, kaya puddle at neutral na mga medium, kung saan ang peroxide na tubig ay nag-o-oxidize. Halimbawa: a) para sa maasim na daluyan:

b) sa neutral na sentro

c) sa gitna ng lusak

Ang Ale, bukod dito, sa gayong mga reaksyon, sa naturang peroxide na tubig, na may pantay na hindi gaanong pagbabago sa daluyan, ito ay gumaganap ng papel ng isang ahente ng oxidizing, halimbawa:

pagkatapos ay ang gabay, halimbawa:

Dahil sa duality ng oxidative-hydraulic na kalikasan ng water peroxide, hindi mahirap pumasok sa isang disproportionation reaction:

Oxide-reinforcing dominasyon ng mga metal, non-metal at ions na ginawa ng mga ito. Threw є vіdnovnikami. Sa pamamagitan ng paggastos ng kanilang mga electron, ang mga metal na atom ay nababago sa mga electropositive ions. Halimbawa:

Ang mga ito ay mga metal na nag-oxidizing o nagbibigay-inspirasyon sa kapangyarihan. Kapag bumibili ng mga electronics, ang mga ion ng metal ay pumasa sa alinman sa mga ion na may mas mababang singil (a), o sa isang neutral na estado (b):

Gamit ang mga electron, ang mga ion ng metal ay kino-convert alinman sa kanilang mas mataas na singil (a), o sa mga natitiklop na ion (b):

Ang mga hindi naghahagis ay maaari ding magpakita at magbindi, at mag-oxidize ng dominasyon. Sa pamamagitan ng pagkonsumo ng mga electron, ang mga non-metal na atom ay nagiging electropositive ions, na bumubuo ng mga oxide o collapsible na oxygen ions sa daluyan ng tubig. Halimbawa:

Ang pagbili ng mga electron, ang mga atom ng hindi metal ay nagbabago sa mga electronegative ions. Halimbawa:

Ang mga negatibong ion ay hindi metal at kilala na pareho. Habang kumokonsumo ng mga electron, ang mga negatibong ion ay hindi metal, alinman sa neutral na estado (a), o sa natitiklop na mga ion (b):

Ang mas mahalaga ay ang mga natitiklop na ion ng mga ion na may negatibong singil, halimbawa, ang mga ito ay positibong sinisingil: .

Ang mga natitiklop na ion, sa bodega kung saan pumapasok ang mga electropositive na elemento, na kumokonsumo ng kanilang mga electron, ay binago sa iba pang mga nakatiklop na ion, na maaaring palitan ang parehong mga elemento, ngunit higit pa sa electropositive na yugto ng oksihenasyon. Halimbawa:

Sa pagkakaroon ng mga idinagdag na electron, ang mga nakatiklop na ion ay nababago sa iba pang nakatiklop na mga ion, bago ang bodega kung saan kasama ang mga elemento sa mas mababang valency (a), mga neutral na molekula (b) o mga negatibong sisingilin na mga non-metal na ion (c):

Tunog ng kemikal. XIMICHICHIC SUPPLY, YAK RESULTS, ZMINE EXITRONENA BUDOVEV EELEMENIV, ShO RABYUT, Para sa RAHUNOK NG BAGONG ELECTRONIV (IONY ZVA'yazov), Zmensnya Abo Elekilsnoye (polarizai), at pati na rin ang kovaleni vyrennye (kovalennye.

Rozpodil rechovin fallow sa likas na katangian ng chemical bond sa covalent at ionn sa singing sense mentally at ground sa pinakamahalagang manifestation ng chi іnshoy na uri ng chemical bond. Halimbawa, ang isang ionic at non-polar covalent bond ay isang matinding hangganan lamang sa pagitan ng isang polar covalent bond, na makikita bilang isang purong ionic at covalent bond.

Ang pag-uulat ng mga lektura sa teorya ng komunikasyong kemikal ay hindi kasama sa aming punong tanggapan, ang mga tipak ng pagkain ay nai-publish sa mga kurso ng pagsasalita, karaniwan, hindi organiko at organikong kimika. Gayunpaman, responsable kami sa pagbibigay pansin sa mga reaksyon ng oksihenasyon - ang pag-renew ay makikita bilang mga reaksyon na sinamahan ng paglipat ng mga electron mula sa isang atom, molekula at ion patungo sa iba.

Imbakan ng mga oxidative-reactive na reaksyon. Kapag natitiklop, ang mga reaksyon ng oksihenasyon - pag-renew ay walang espesyal na kahalagahan - ang pagbuo ng isang perpektong ionic bond ay nilikha. Tse nesuttvo, scho navit ionne transformation ng mga elemento, dahil sa paglipat ng mga electron mula sa isang atom patungo sa isa pa, ay hindi sinamahan, na tila, sa pamamagitan ng paglikha ng isang perpektong ionic bond.

Іsnuyut iba't ibang paraan ng natitiklop na pantay na mga reaksyon ng oksihenasyon - pag-renew. Ang ion-electronic na pamamaraan ay isinasaalang-alang sa ibaba, batay sa pagtitiklop ng dalawang reaksyon: 1) ang reaksyon ng oksihenasyon at 2) ang reaksyon ng reaksyon, at ang paglipat ng mga mag-aaral sa pamamagitan ng pagdaragdag ng mga nomogram sa dulo ng aklat para sa direktang reaksyon. Para sa tulong ng mga nomogram na ito, maaari mong, nang walang espesyal na kaalaman, isulat ang ion-electron equalization ng reaksyon at pagkatapos ay idagdag ang mga ito sa pangkalahatang ion-neutral na reaksyon ng oksihenasyon - pag-renew.

Ang pagbabalanse ng mga reaksyon ay isinasagawa sa gayong pagtaas, upang ang kabuuang bilang ng mga electron, na naipasa sa ahente ng oxidizing, ay katumbas ng bilang ng mga electron na natupok ng ahente.

Upang ibunyag ang lahat ng mga talumpati na nakasulat sa kaliwang bahagi ng unang bahagi ng unang bahagi ng reaksyon at ang ikalawang bahagi ng reaksyon ng personal na katumbas, na parang siniyasat para sa reaksyon ("vitrate"), at nakasulat sa kanan bahagi, bilang inalis bilang isang resulta ng reaksyon ("prihіd"), pagkatapos ay nakatiklop Rivnyannya reaksyon sa natitirang hitsura upang maging ilang mga paghihirap. Para kanino ito ay kinakailangan upang magdagdag ng higit pang mga bag (upang balansehin ang balanse).

Sa harap ng natitiklop, ito ay pantay, magaspang na may mga nomogram (div. Addendum) o isang talahanayan ng mga potensyal na oxidizing-oxidizing (div. Talahanayan 5, pahina 96), kinakailangang baguhin ang pangunahing nutrisyon para sa ibinigay na reaksyon, o hindi para dito.

Kinakailangan na magtrabaho para sa mga may maraming mga reaksyon, ang pagkakapantay-pantay nito ay maaaring balansehin, kaya magsulat sa papel, talagang hindi praktikal na pumunta para sa mga isip na ito.

Halimbawa, walang reaksyon

hello reaksyon

Go reactions:

at ang mga backlashes sa tahimik na isipan ay halos hindi nangyayari.

Tingnan natin ang reaksyon ng oksihenasyon - pag-renew:

Pіdsobne rіvnyannia

Hindi mahalagang tandaan na ang pantay na reaksyon ng oksihenasyon - sa bagong anyo - ay ang resulta ng pagdaragdag ng dalawang reaksyon.

Sa application na ito, ang mga ions ng pinakamataas na yugto ng oksihenasyon na may maasim na mga ion, na bumubuo, ay natutunaw ang mga molekula ng tubig sa maasim na daluyan, na tila hindi nakikilala sa tubig, metaol acid at bisulfate-ion, at mga ions na may tubig na may maasim na mga ion sa ang acid medium ay natutunaw ang mga molekula ng tubig.

Sa molecular form, ang isang mas sapilitan na reaksyon ay maaaring ang mga sumusunod:

Sa kaso ng isang malinaw na hitsura, kapag ang kanang bahagi ng ion-electronic na reaksyon ay nakatiklop, ang reaksyon ng oksihenasyon - pag-renew ay kinakailangan upang tratuhin ng naturang mga patakaran

Schodo ioniv na tubig

1) na may mga acid ions, na natutunaw (a) o natutunaw (b), o mga hydroxide ions (c) na natutunaw ang mga neutral na molekula ng katawan sa tubig:

2) na may mga ions ng fluorine, sulfur, selenium, telurium, nitrogen at iba pang mga elemento, na isinasagawa sa mas mababang mga yugto ng oksihenasyon sa gilingan, at binubuo nila ang tubig na may mahinang mahinang kuryente:

3) na may mga neutral na molekula ng tubig at ammonia, natutunaw nila ang tubig na may hydroxonium at ammonium.

Chodo ioniv hydroxide

1) sa proseso ng oksihenasyon, na may mga elemento ng mas mababang yugto ng oksihenasyon sa mas mataas na yugto ng oksihenasyon, sa pagkakaroon ng mga ion sa hydroxide, ang mga acidic na yugto ng mga elemento ng mas mataas na yugto ng oksihenasyon ng tubig ay natunaw:

2) na may mga elemento na mahina hanggang sa punto ng pagkatunaw na hindi makilala sa mga hydroxide ng tubig, natutunaw nila ang pag-ulan ng hydroxides sa hydroxide:

3) kapag ang mga elemento ay na-oxidized, hindi gaanong kumplikadong bumubuo, ang mga ion ay nagbibigay ng hydroxide hydroxide complex na mga ion kasama nila:

4) na may mga ions ng tubig at mga ions ng ammonium ions ng hydroxide, ang mga molekula ng tubig (a) at ammonia (b) ay maliwanag na natunaw:

Shodo ng mga molekula ng tubig

1) na may mga acidic na ion, na natutunaw (a) o natutunaw (b) ang mga molekula ng tubig ay natutunaw ang mga hydroxyl ions:

2) sa proseso ng oksihenasyon ng mga ion sa mga elemento ng mas mababang yugto ng oksihenasyon sa isang organismo, ang mga molekula ng tubig ay natutunaw ang mga kumplikadong oxidative ions (a) at hindi malinaw na mga ion sa tubig (b), pati na rin ang tubig:

3) sa proseso ng pagpapakilala ng mga elemento ng mas mataas na yugto ng oksihenasyon sa mas mababang yugto ng oksihenasyon, sa pagkakaroon ng tubig, ang kalahati ng mga elemento ng mas mababang yugto ng oksihenasyon (a), hindi makikilala mula sa tubig ng yugto (b) at mga ion ng hydroxide ay itinatag:

Iba pang mga ion

1) one-, two-three-charged metal ions, na hindi malinaw na nagbibigay, sa isang neutral o acidic na daluyan, sila ay kasiya-siyang napupuno ng acidic na labis ng hindi malinaw na mga asin, halimbawa:

Ang bakas ng ina sa tubig, na malakas (o hydrated) na mga kasyon, na nagdadala ng higit sa tatlong positibong singil, bilang panuntunan, ay hindi matatagpuan sa mga uri ng tubig. Mataas na sisingilin ang mga ion sa proseso ng iba't ibang mga reaksyon ng oksihenasyon - pag-renew, pagtugon sa tubig, agad na singilin ng mga ion ng tubig na maasim, na ginagawang natitiklop ang mga ion sa uri:

Zastosuvannya reaksyon ng oksihenasyon - pagbabago sa analytical chemistry. Ang mga reaksyon ng pag-renew ng oksihenasyon ay malawakang ginagamit sa pagsusuri ng kemikal.

1. Upang ilipat ang mga ion at kalahati ng mga elemento ng mas mababang mga anyo ng oksihenasyon sa mga bagay (a) at ang mga mas mababang anyo sa mas mababang (b) upang maiwasan ang kanilang pabagu-bagong pagbubuhos sa proseso ng pagsusuri:

a) para sa pasulong na oksihenasyon sa tahimik na mga dalisdis, kung sila ay pababa (II) na nakakaimpluwensya sa kurso ng pagsusuri;

b) para sa pag-renew sa proseso ng pag-aayos sa chloride-water ratio ng araw.

2. Para sa pagtuklas ng mga ion, upang magbigay ng mga katangiang reaksyon sa mga oxidizer o oxidizer, halimbawa:

3. Para sa ilalim ng mga ion, na na-oxidize o muling itinatag sa mga resolusyon ng maliliit na spoluks, halimbawa:

4. Para sa isang malaking bilang ng mga layunin ng mayamang inorganic at organic na mga patlang sa pamamagitan ng pangkalahatang pamamaraan (div. aklat 2).

Sa pagsusuri

Ang mga reaksyon ng pagbabawas ng oksihenasyon ay malawakang ginagamit sa analytical chemistry para sa iba't ibang layunin: para sa pag-alis ng mga ions, para sa subdivision ng mga ions, para sa paglipat ng maliliit na litter sa mga rosas, para sa masking, para sa pagpapapanatag ng mga pagkakaiba-iba sa kaso ng konserbasyon, para sa calcination.

1. Vіdkrittya cations at anіonіv, podіl ionіv.

Ang isang mayamang halaga ng mga reaksyon ng oxidative-oxidative ay sinamahan ng isang malinaw na ipinahayag na natural na epekto, na ginagawang posible na malawakang mapagtagumpayan ang mga ito para sa pagpapakita ng mga ion. Kaya maaari kang magdagdag ng mga kasyon: Cu 2+, Mn 2+, Cr 3+, Bi 3+, Sb 3+, Hg 2+, Ag +, mga anion: J -, Br -, SO 3 2 -, S 2 O 3 2 - na sa. Ang Ion bismuth Bi 3+ ay maaaring idagdag kapag ibinuhos sa isang puddle ng mga asin, upang ang cation Sn 2+ ay maalis, pagkatapos ng paglitaw ng isang itim na velvety precipitate ng metal bismuth:

SnCl 2 + 4KOH = K 2 SnO 2 + 2KCl + 2H 2 O;

2Bi(NO 3) 3 + 3K 2 SnO 2 + 6KOH = 2Bi↓ + 6KNO 3 + 3K 2 SnO 3 + 3H 2 O;

2Bi 3+ + 3SnO 2 2 - + 6OH - → 2Bi↓+ 3SnO 3 2 - + 3H 2 O

Ang Mercury ion Hg 2+ ay nagpapakita ng isang reaksyon sa gitna pagkatapos ng paglitaw sa gitnang plato ng isang kumikislap na pagbubuhos ng metal na mercury:

Hg (NO 3) 2 + Cu \u003d Cu (NO 3) 2 + Hg ↓;

Hg 2+ + Cu \u003d Cu 2+ + Hg ↓

Sa isang zinc plate, ang Sb 3+ ions ay ibinalik sa isang itim na velvety precipitate ng metal antimony:

2SbCl 3 + 3Zn = 2Sb↓ + 3ZnCl 2

Sa pagkakaroon ng mga ions sa bismuth, ang mga ions ng surmine ay maaaring makita para sa paglutas ng orange-red precipitate ng surmine sulfide kapag nakikipag-ugnayan sa sodium thiosulfate Na 2 S 2 O 3

2SbCl 3 + 3Na 2 S 2 O 3 + 3H 2 O \u003d Sb 2 S 3 ↓ + 3H 2 SO 4 + 6NaCl

Ang oksihenasyon ng mga cation Mn 2+ na may lead (IV) oxide o ammonium persulfate (NH 4) 2 S 2 O 8 ay nagbibigay-daan sa piling pag-activate ng cation pagkatapos ng paglitaw ng raspberry fermentation para sa rahunka anion MnO 4 -:

2Mn(NO 3) 2 + 5PbO 2 + 4HNO 3 = 2HMnO 4 + 5Pb(NO 3) 2 + 2H 2 O

2MnSO 4 + 5 (NH 4) 2 S 2 O 8 + 8H 2 O \u003d 2HMnO 4 + 5 (NH 4) 2 SO 4 + 7H 2 SO 4

Oxidation ng Cr 3+ cation na may ammonium persulfate (NH 4) 2 S 2 O 8 sa isang acidic medium hanggang sa dichromate Cr 2 O 7 2 -, na nagbibigay ng kulay kahel:

Cr 2 (SO 4) 3 + 3 (NH 4) 2 S 2 O 8 + 7H 2 O (NH 4) 2 Cr 2 O 7 + 2 (NH 4) 2 SO 4 + 7H 2 SO 4

Vykoristovuyuchi bilang gabay ion Mn 2+, sa daluyan ng puddle sa pamamagitan ng instant blackening na may batik-batik na paraan, posibleng makilala ang ion ng Ag +: Ag + + Cl - = AgCl¯

2AgCl + Mn(NO 3) 2 + 4NaOH = 2Ag¯ + 2NaCl + MnO(OH) 2 + 2NaNO 3 + H 2 O

Bilang gabay, ang vicorous na tubig ay kadalasang ginagamit (Zn, Fe, Al, Cu), water peroxide H 2 O 2 sa isang acidic medium, sodium thiosulfate Na 2 S 2 O 3, H 2 S na tubig, sulfuric acid H 2 SO 3 at iba pang pagsasalita, madaling makatanggap ng electronics.

Z okislyuvachiv pinaka-tinatanggap zastosovuyt potassium dichromate K 2 Cr 2 O 7 potassium permanganate KMnO 4 chlorine water water peroxide sa puddle medium nitric acid salts ng nitric acid lead oxide (IV) PbO 2 at sa.

Sa panahon ng pagsusuri, kinakailangan upang matiyak na ang mga ions ng Fe 2+ , I - , S 2 - , SO 3 2 - ay hindi maihahambing sa oxidizing ions NO 2 - , Fe 3+ , Sn 4+ , MnO 4 - , Cr 2 O 7 2 -.

Sa kurso ng pagsusuri, vicarious bilang oxidizing water peroxide sa puddle medium, posibleng tanggalin ang mga ions Mn 2+ , Fe 2+ bilang mga ions Zn 2+ , Al 3+ :

2Fe(NO 3) 2 + H 2 O 2 + 4NaOH = 2Fe(OH) 3 ¯ + 4NaNO 3

Mn(NO 3) 2 + H 2 O 2 + 2NaOH \u003d MnO (OH) 2 + 2NaNO 2 + 2H 2 O

Sila Mn 2+ at Fe 2+ ay naka-link sa pagkubkob, at sa rozchini sila ay nauubos upang ipaghiganti ang aluminyo at sink.

Sa isang katulad na ranggo, vicarious H 2 O 2 sa puddle medium, posibleng paghiwalayin ang Mn 2+ at Mg 2+ ions:

Mg (NO 3) 2 + 2NaOH \u003d Mg (OH) 2 + 2NaNO 3

Sa kurso ng pag-ulan, na natunaw sa ammonium chloride, ang magnesium hydroxide ay pinaghihiwalay, at ang MnO (OH) 2 ay nauubos sa pag-ulan.

Sulfite-ion SO 3 2 - ay maaaring gamitin, na binigyang inspirasyon ito ng metal zinc sa isang acidic na daluyan hanggang tanghali:

Na 2 SO 3 + 2HCl \u003d 2NaCl + SO 2 + H 2 O

SO 2 + 3Zn + 6HCl \u003d H 2 S + 3ZnCl 2 + 2H 2 O

Ang tubig ng yodo, kapag nakikipag-ugnayan sa iba't ibang mga sulfite, ay nagbabago:

Na 2 SO 3 + I 2 + H 2 O \u003d 2HI + Na 2 SO 4.

Nitrite-ions NO 2 - sa isang acid medium oxidize ions I - sa libreng yodo, na nagpapakita ng starch sa isang asul na kulay:

2NaNO 2 + 2NaI + 2H 2 SO 4 \u003d I 2 ¯ + 2Na 2 SO 4 + 2NO + 2H 2 O

Maaaring idagdag ang Nitrat-ion na may saline sulfate (II) sa gitna ng concentrated sulfuric acid para sa natunaw na asin ng asin SO 4 ng kayumangging kulay:

2HNO 3 + 6FeSO 4 + 3H 2 SO 4 = 3Fe 2 (SO 4) 3 + 2NO + 4H 2 O

FeSO 4 + HINDI \u003d SO 4

2. Disenyo ng maliit na gawain.

Sa kaso ng iba't ibang mga metal, haluang metal, mayaman at mahalagang mga opadive, nagaganap din ang mga oxidizing-redundant na reaksyon:

Zn + 2HCl \u003d ZnCl 2 + H 2

3PbS + 6HCl + 2HNO 3 = 3PbCl 2 + 3S + 2NO + 4H 2 O.

3. Pagta-mask.

Halimbawa, para sa pagtuklas ng carbonates sa pagkakaroon ng sulfites, magdagdag ng mga sprats ng diluted sulfuric acid at potassium permanganate, ang gas, na nakikita, ay dumaan sa tubig ng vapnyanu. Ang pagkakaroon ng CO 3 2 ion ay hinuhusgahan ng labo ng vaping na tubig. Oxidizing potassium permanganate SO 3 2 - SO 4 2 -, na kinabibilangan ng solusyon ng SO 2, na pareho, pati na rin ang CO 2, na nagiging sanhi ng maulap na tubig:

Na 2 CO 3 + H 2 SO 4 = Na 2 SO 4 + CO 2 + H 2 O

CO 2 + Ca (OH) 2 \u003d CaCO 3 + H 2 O

2KMnO 4 + 5Na 2 SO 3 + 3H 2 SO 4 = 2MnSO 4 + 5Na 2 SO 4 + K 2 SO 4 + 3H 2 O

4. Para sa pagpapapanatag ng mga reagents, na madaling ma-reactivate o ma-oxidized, dapat silang iturok ng mga aktibong ahente o oxidizer. Halimbawa, ang mga asin sa lata (II) para sa maagang oksihenasyon sa Sn 4+ ay nagpapakilala sa metal na lata, Fe 2+ na asing-gamot - metal o ascorbic acid, Hg 2 2+ na asing-gamot - metal na mercury.

Ang mga pinagmumulan ng ilang malalakas na oxidizer ay naka-imbak sa dark glass flasks upang patayin ang mga proseso ng photochemical. Halimbawa, ang tubig peroxide ay inilatag sa liwanag:

2H 2 O 2 2H 2 O + O 2

Ang potassium permanganate sa liwanag ay hinahalo sa tubig hanggang sa MnO 2, na lumilitaw na parang brown na pagkubkob:

4KMnO 4 + 2H 2 O 3O 2 + 4MnO 2 ¯ + 4KOH

Ang mga reaksyon ng oxide-water ay bumubuo ng batayan ng isang buong pangkat ng mga pamamaraan para sa pagsusuri ng acid, tulad ng permanganatometry, iodometry at iba pa.

1. Ang kakanyahan ng mga reaksyon ng oxidation-renewal. Karaniwan at tunay na potensyal na redox. Rivnyannia Nernst

2. Ang mga pangunahing probisyon ng teorya ng oxidizing reactions

3. Mga reaksyon sa di-proporsyon

4. Ang paglitaw ng mga halaga ng mga potensyal na redox ng mga system depende sa iba't ibang mga kadahilanan (mga reaksyon ng EPC, pH)

5. Pagwawalang-kilos ng mga reaksyon ng oxide-water sa analytical chemistry

6. Cations ng V analytical group. Mga reaksyon ng mga cation ng V-analytical group.

Mga pangunahing salita at termino

Mga reaksyon ng oxide-water

Proseso ng oksihenasyon

Proseso ng pag-renew

Okislyuvach

Vіdnovnik

Mga reaksyon ng oksihenasyon ng intramolecular, intermolecular, disproportionation

Galvanic element Platinum black

Karaniwang mga potensyal na oksihenasyon at pagguho Tunay na mga potensyal na oksihenasyon at pagguho Nernst Rivne

Mga katalista

Inhibitor

Mga Autocatalytic na Reaksyon na Nakuha Mga Reaksyon na Naudyok na Reaksyon

V analytical na pangkat ng mga cation

Group reagent para sa V analytical na grupo ng mga cation

Mga reaksyon ng mga ion sa bulwagan (II)

Mga reaksyon ng mga ion sa bulwagan (III)

Mga reaksyon ng manganese (II) ions

Mga reaksyon ng mga ion sa bismuth

Mga reaksyon ng mga ion sa antimony (III, V)

Systematic analysis ng mga cation ng V analytical group

Mga reaksyon ng oxide-water sa analytical chemistry

Ang mga reaksyon ng oxide-oxidation ay mga reaksyon na sinamahan ng paglipat ng mga electron mula sa isang particle (mga atom, molekula at ion) patungo sa iba, na humahantong sa pagbabago sa mga yugto ng oksihenasyon ng mga elemento.

Ang oksihenasyon ay ang buong proseso

Hindi° - e - H2O2 - 2e - 2H+ + O2 BO32- + 2OH- - 2e - BO42- + H2O

Reinvention - ang buong proseso, kung sino ang kailangang dumating

isang electron atom, isang molekula o isang ion:

B° + 2e - B2-H2O2 + 2H+ + 2e - 2H2O SG2O72- + 14H+ + 6e - 2Cr3+ + 7H2O MnO4- + 8H+ + 5e - Mn2+ + 4H2O

Bilang mga nangunguna sa analytical chemistry, ang mga sumusunod ay kadalasang ginagamit: H2O2, BpC12, H2B, H2BO3, Na2B2O3; bilang isang oxidizer -C12; Br2; H2O2; K2Cr2O7; KMpo4; НШ3 at iba pa.

Ang mga reaksyon ng pagbabawas ng oksihenasyon ay palaging tumatagal ng kapalaran ng dalawang talumpati, ang isa ay isang pinuno, at ang isa ay isang oxidizer. Sa dami ng mga electron na tinatanggap ng ahente ng oxidizing, maaari mong palaging idagdag ang dami ng mga electron, na ibinigay ng tagagawa.

Mga uri ng mga reaksyon ng oxidizing

Ang mga pangunahing uri ng mga reaksyon ng oxidizing ay ang mga sumusunod:

1 - intermolecular oxidizing-advancing reactions (mga elemento na nagbabago sa yugto ng oksihenasyon ay matatagpuan sa bodega ng iba't ibang mga molekula):

PbS + 4H2O2 ^ ^PbBO4 + 4H2O

ahente ng oxidizing

NaC1 + NaC1O + NaC04 ^ C12 + Na2BO4 + H2O;

2 - intramolecular oxidizing-advancing reactions (mga elemento na nagbabago sa yugto ng oksihenasyon ay pumapasok sa bodega ng isang molekula):

NH4NO3^N2O+2H2O

(NnH4)2 C+2O7 - N2° + Cr2O3 + 4H2O;

3 - reaksyon ng disproportionation (self-oxidation-self-base) (iba-iba ang pagbabago ng mga atom ng parehong elemento sa yugto ng oksihenasyon):

C°l2 + 2NaOH - NaCl + NaClO + H2O 2H2O2 - 2H2O + O2

Para sa isang ganid na hitsura, ang proseso ng oxidative-oxidative ay nagpapakita ng sarili tulad ng sumusunod:

de: Pula - vodnovnik-chastka, scho vіddaє elektroni;

Ang ox ay isang oxidizing fraction, dahil posible na makatanggap ng mga electron.

Sa ranggo na ito, nararapat na maiugnay tayo sa isang pares ng oxidizing-oxygenous o redox.

Ang pinakasimpleng redox bet ay maaaring gawin tulad ng sumusunod: Fe3+/Fe2+, Ce4+/Ce3+, atbp. Ang mga nakakasakit na anyo ng mga pares na ito ay mga monoatomic ions, kung saan mayroong direktang paglipat ng mga electron mula sa isang particle patungo sa isa pa.

Kadalasan, mayroong mga natitiklop na proseso, kung saan ang mga electronics at atoms ay maaaring ilipat nang sabay-sabay, halimbawa:

Mn2+ + 2H2O - 2e - MnO2^ + 4H+.

Ang reaksyon ng oxide-oxide ay maaari lamang dahil sa non-intermediate interplay ng oxidizing agent (oxidized form) ng isang natanggap na redox-parity sa mga katapat nito (isang katumbas na anyo) at ang isa ay nakatanggap ng redox-parity. Kapag nangyari ito, ang redox na reaksyon ay binubuo ng dalawang pribado:

oh! + hindi aRedl

BRed2-ne bOx2

aOxi + bRed2 ^ aRedl + bOx2

Sa ganitong paraan, ang reaksyon ng oxidative-red na balat ay maaaring maging katulad ng kabuuan ng dalawang reaksyon. Ang isa sa mga ito ay kumakatawan sa pagbabago ng isang oxidizer, inshu - isang pinuno.

Potensyal ng oxide-water

Rozpodil okislyuvalno-vydnovnyh reaktsiy napіvreaktsії hindi kukulangin sa isang pormal na paraan, na ginagawang mas madaling maunawaan ang proseso ng paglilipat ng mga electron, ngunit maaaring isang buong pisikal na sensasyon.

Ilagay ang mga bahagi ng reaksyon ng balat sa ibang sisidlan, sa iba't ibang laki na may salt mist (isang tubo na puno ng agar-agar gel, na may malaking halaga ng KCl), ibaba ang isang inert electrode (platinum drit) sa balat ng sisidlan at isara ito (Larawan sa galvanometer) ), pagkatapos ay ipapakita ng iba ang pagkakaroon ng isang electric stream. Ang nasabing attachment ay tinatawag na galvanic element, at ang katad mula sa isang barko na gawa sa mga rosas at isang platinum dart ay tinatawag na isang piraso.

Fe2+ -- Fe3+ + e

Ce4+ + e - Ce3+

kanin. Scheme ng isang galvanic element: 1 - platinum electrodes; 2 - electric key (tube, puno ng disenyo KS1); 3 - potensyomiter; 4 - bote.

Sa panahon ng reaksyon sa galvanic cell, ang enerhiya ng kemikal ay na-convert sa kuryente. Electrodestructive power (EPS) ng isang galvanic element - ang pagkakaiba sa mga potensyal ng dalawang electrodes (EPS = E1-E2) at nagpapakilala sa gusali ng electronics, pumunta sa oxidizer.

Ang potensyal ng redox bet (sa aming halimbawa Be/Beta Ce4+/Ce3+) ay hindi maaaring bawasan. Sa link sa cim, ang gawain ay itinalaga upang gumawa ng isang paraan ng pagsasama-sama ng napivelement, ang potensyal na kung saan ay kinakailangan upang italaga sa napivelement, ang potensyal na kung saan ay tatanggapin bilang isang pamantayan. Bilang tulad ng isang pagpuno (electrode) vikoristovuyut standard na tubig elektrod. Ang elektrod na ito ay isang platinum plate, na natatakpan ng isang bola ng platinum na itim, dahil ito ay nilagyan ng acid at aktibidad ng ion sa tubig, na malusog lamang. Ang elektrod ay hugasan ng tubig sa isang presyon ng 1013-10 Pa (1 atm). Para sa kadahilanang ito, ang bola ng platinum na itim ay nilagyan ng tubig, na parang isang elektrod ng tubig, na matatagpuan sa pantay na mga bahagi na may mga ion ng tubig:

H2 (g) = 2H + 2e.

Ang potensyal ng napiling elektrod ay katumbas ng zero para sa lahat ng temperatura.

Vrahovyuchi, scho EPC galvanic cell ay mas mahal kaysa sa pagkakaiba sa potensyal ng electrodes (E1 - E2) at E2 = 0 (standard water electrode): para sa isang itinalagang galvanic cell, EPC = E1. Sa ganitong paraan, ang potensyal ng elektrod ay katumbas ng EPC ng galvanic cell, na nabuo mula sa parehong elektrod at ang karaniwang elektrod ng tubig.

Kung sakaling, kung ang lahat ng mga bahagi ng reaksyon ay binili muli sa isang karaniwang istasyon (isang hypothetical na one-molar na pagkakaiba sa mga coefficient ng aktibidad ng mga bahagi, katumbas ng isa sa normal na presyon at temperatura ng atmospera).

Ang potensyal ng naturang electrode ay tinatawag na standard electrode potential at tinutukoy bilang E0.

Ang deposito sa pagitan ng tunay na pantay na oxide-water na potensyal ng electrode (electrode potential sa non-standard minds - E) at ang standard electrode potential (E0) ay inililipat sa Nernst equals:

E \u003d E0 + -1n oh

de: R - universal constant gas, katumbas ng 8.312 J/(mol K); T ay ganap na temperatura; F - pare-pareho ang Faraday, na 96 500 C;

n ay ang bilang ng mga electron na mayroon ang proseso ng elektrod;

aox, ared - aktibidad ng oxidized at nagmula na mga anyo ng pagsasalita, katulad, mga link sa entablado, katumbas ng mga katulad na stoichiometric coefficients. Para bang sasabihin na ang aktibidad ay maaaring gawin, pati na rin ang paglikha ng konsentrasyon sa koepisyent ng aktibidad, kung gayon ang katumbas ni Nernst ay maaaring isulat tulad ng sumusunod:

E = E0 + ^ log Y°x

nF "Y pula"

de: y0x – koepisyent ng aktibidad ng oxidized form;

Yred – koepisyent ng aktibidad ng inspiradong anyo. Kung ang ratio ng nap_vreaktsi oxidized at reconstituted forms ng oxidized at iba pang mga ion ay kasama, ang kanilang konsentrasyon (aktibidad) ay dapat isama sa Nernst's equation.

Kaya ang potensyal ng redox bet EMn04-/ Mn2+, kung saan ang reaksyon ay maaaring magmukhang:

Mn04- + 8H+ + 5e ^ Mn2+ + 4H20,

kalkulahin para sa katumbas ng:

*Mn°47 Mn2+ - E Mn°47 Mn2+ + ln "

Kung, sa equation ni Nernst, inilagay mo ang mga numerical na halaga ng mga constant at pumunta sa ikasampung logarithms, pagkatapos ay para sa temperatura na 25 ° C ganito ang hitsura:

E \u003d E "+ 0.059 18 "Kami

0.059 lg | 0x] + 0.059 lg

ang halaga

sa ibang bahagi ng ilog ang tawag nila

ang pormal na potensyal i ay tinutukoy bilang E0(1).

Dahil sabik si Nernst na ipakilala ang isang pormal na potensyal, mukhang:

E0(D+0059 lg | °x]

Mula sa natitirang linya, kung E - E0 (1), kung [° x] - 1.0.

Equity E 0(1)

magkasundo

pormal na potensyal na magdeposito sa lakas ng ionic ng pagkakaiba. Kung mayroong isang ionic na puwersa upang madaig, pagkatapos ay aalisin namin ang pagkakapantay-pantay ng E0 (1) = E0. Para sa mga rich analytical na pagsusuri, ang katumpakan ng naturang pagtatantya ay sapat.

Ang karaniwang potensyal ng redox-system vicorist ay tulad ng isang layunin na katangian ng oxidizing-eminent na kapangyarihan ng spoluk. Ang mas positibo ang halaga ng karaniwang potensyal, mas oxidizing. Kasabay nito, ang mga anyo ng malalakas na oxidizer ay maaaring mahinang ipahayag sa oxidizing authority at, sa kabaligtaran, oxidized forms ng strong oxidizers ay maaaring mahina ang oxidizing authority. Sa ganitong pagkakasunud-sunod, ang mga reaksyon ng oxidative-oxidizing ay nangyayari sa karamihan ng mga mahinang oxidizer at sa mga mas malakas.

Ang pagkakapantay-pantay ng mga halaga ng mga karaniwang potensyal ay maaaring mabago para sa direktang paglipat ng reaksyon ng oxide-water.

Gayunpaman, dapat tandaan na ang mga karaniwang potensyal ay maaaring makabuluhang magbago sa tunay at direktang mga reaksyon ay maaaring magbago.

Ang mga salik tulad ng pH ng medium, ang konsentrasyon ng mga reagents, complexation, falloff, at iba pang mga kadahilanan ay idinagdag sa halaga ng tunay na potensyal.

Dapat pansinin na ang pH ng daluyan ay nagdaragdag ng tunay na potensyal sa taglagas, kung ang konsentrasyon ng H + at OH- ions ay pumasok sa antas ng Nernst, at kung minsan sa parehong oras sa parehong antas. Tse mozhe buti pov'azano іz zmіnoy form іsnuvannya іonіv іn rozhchinі (pagdagsa іn іdravlіtіchnі іnshі іnshі pantay na proseso).

Si Yak ay hinirang sa gilid. 96 Ang potensyal ng redox parity E°mpO4tmp2+ na magdeposito sa konsentrasyon ng mga ion sa tubig (ang halaga ay maaaring baguhin mula 1.51 hanggang 1.9 V), na may kaugnayan sa kapangyarihan ng vicarious para sa fractionated oxidation ng mga halogenated danion sa mga libreng halogens. Kaya sa pH vіd 5 hanggang 6, ang permanganate ay nag-oxidize ng mas mababa sa iodide (E ° y 21- \u003d 0.53 V), sa pH 3 bromide ay na-oxidized (E ° Br2 / 2Br- \u003d 1.06 V) at hindi gaanong mas mataas ang acidity. oxidized chloride (E ° su 2sg \u003d 1.395).

Ang pagbabago sa halaga ng pH ay maaaring makaapekto sa halaga ng potensyal na redox, ale, inod, at direkta sa kurso ng reaksyon. Halimbawa, ang reaksyon:

LvO43" + 2H+ + 21" - LbOz3" + 12 + H2O,

sa maasim na daluyan, ang levoruch ay dumadaloy, at sa puddle (pH 9, halo-halong sa tulong ng KanSO3) - sa kanang bahagi.

Mayroong ganoong panuntunan para sa pagbuo ng medium ng reaksyon, na kinakailangan para sa pinakamainam na paglipat ng proseso: kung, bilang isang resulta ng reaksyon ng oxidative-oxidative, ang H+ o OH-ions ay naipon, kung gayon kinakailangan na lumikha ng daluyan, dahil maaari itong magparami ng kapangyarihan (puddle o acidic).

Bilang karagdagan, para sa reaksyon, kinakailangan na kumuha ng mga bahagi (oxidizing agent at tubig), habang tumutugon sila sa parehong daluyan. Sa ibang sitwasyon, maaari kang mag-ina ng proseso ng galvanizing.

Tulad ng isang puwit, na naglalarawan ng potensyal at direktang reaksyon ng isang maliit na kalahati, maaari kang mag-udyok ng reaksyon sa pagitan ng Cu2 + at I-.

Ang karaniwang potensyal ng redox na pares na Сі/Сі ay nagiging 0.159 V, at para sa pares na 12/21 vіn ito ay 0.536 V. Ang ipinahiwatig na data ay nagpapahiwatig na ang Cu2+ ions ay hindi maaaring mag-oxidize ng I- ions. Gayunpaman, sa proseso ng reaksyon, isang maliit na sukat na one-odist medium Сі1 (PRСі1 = 1.1Т0-

). Kapag naayos na ang pagkubkob, ang konsentrasyon ng mga C ions sa tingi ay nabawasan nang husto. Sa kasong ito, ang aktibidad ng mga Cu2+ ion sa iba't-ibang ay maaaring makilala mula sa pagkakapantay-pantay:

Vikoristovuyuchi Nernst, maaari mong ipakita iyon

E°cu-/ oui = E0сі2+/cu+ - 0.059lgnP CuI = 0.865 V.

Kaya, ang redox na pares na Cu /CuI ay may potensyal, na lumalampas sa potensyal ng taya ng I2/I, pagkatapos nito ay nagiging posible ang pagbabago.

Constant ng pantay na reaksyon ng oxide-oxide

Sa mayamang mood, kinakailangang malaman hindi lamang ang direktang reaksyon ng oksido-tubig, kundi pati na rin ang paraan palabas. Kaya, sa isang pagsusuri sa calculus, mayroong mga reaksyon na iyon, na halos nagpapatuloy ng 100% (kung hindi man, malapit sila dito). Ang hakbang ng overshoot ng reaksyon ay tinutukoy ng equality constant.

Ang Yakshcho ay katumbas ng reaksyon ng oxide-water ng buwis sa wild looking scheme:

aOx1+ pRed2 ^ yRed1+ 5Ox2 ,

pagkatapos ay ang pare-parehong її rіvnovagi (K) ay ganito ang hitsura:

K = a a ■ ako ay nasa-.

Ang vicorist line ng Nernst para sa mga pares ng oxide-water, na nakikibahagi sa reaksyon, ay maaaring ipakita na sa 25 ° C:

1 m^ Ox, /Re d, Ox2/Red2/

ngunit sa nakakahiyang hitsura:

T, (E ox - E Re d) ^n

de: ERed - karaniwang potensyal ng mga mag-asawa na kumikilos sa ibinigay na muling-

nakikibahagi bilang isang ahente ng oxidizing at isang gabay; n ay ang bilang ng mga electron na mayroon ang proseso. Mula sa natitirang pagkakapantay-pantay, mas malaki ang pagkakaiba sa mga potensyal (EOx-ERed), mas malaki ang pare-pareho ang pagkakapantay-pantay at mas matagal ang reaksyon ng kasamaan sa kanan. Gayunpaman, ang susunod na dapat tandaan ay ang malaking kahalagahan ng pare-pareho ay hindi banggitin ang mataas na bilis ng proseso.

Ang mga kadahilanan tulad ng mekanismo ng reaksyon, ang konsentrasyon ng mga reagents, ang temperatura ng pagkakaiba, ang pagkakaroon ng mga catalyst o inhibitor ay idinagdag sa bilis ng reaksyon.

Ang bilis ng reaksyon ay lumalaki sa pagtaas ng konsentrasyon ng mga reagents, at ang pagtaas ng temperatura. Taasan ang temperatura ng 10 ° upang magdala ng isang pinabilis na reaksyon sa loob ng 2-4 na beses. Kaya, halimbawa, sa interplay ng potassium permanganate na may oxalic acid, ang reaksyon ay tama at para dito, ang pagtaas sa pagbuo ng oxalic acid. Bilang karagdagan, ang reaksyong ito ay itinuturing na autocatalytic (ang katalista ay isa sa mga produkto ng reaksyon - Mn ions).

Sa isang bilang ng mga vipadkіv mіstse kaya zvіnі spoluchenі o іnduovanі okisno-dnovoluvаlіnі reaksyon.

Halimbawa, kapag na-oxidize sa potassium permanganate, ang Fe2+ ions ay naaasido ng hydrochloric acid, ang isang bahagi ng potassium permanganate ay ginagamot ng chloride oxidation:

2Mn04 - + 10C1 - + 16H + - 2Mn2 + 5C12 + 8H2O.

Sa pagkakaroon ng Fe2+ ions, ang reaksyong ito ay hindi nangyayari, kahit na ang pagkakaiba sa mga karaniwang potensyal ay nagpapahintulot na ito ay makapasa. Upang maiwasan ang side reaction ng mga reseta, ang proseso ay isinasagawa sa mga halaman, acidified na may sulfuric acid.

Pagwawalang-kilos ng mga reaksyon ng oxide-oxide sa analytical chemistry

Ang mga reaksyon ng oxide-water ay malawakang ginagamit sa acidic at acidic na pagsusuri.

Sa acidic analysis, ang mga oxidative-reactive na reaksyon ay matagumpay para sa:

Pagsasalin mula sa mas mababang mga yugto ng oksihenasyon sa veshchi at navpaki;

Pagsasalin ng maliliit na spoluks mula sa mga retailer;

Ang pagpapakita ng mga ion;

Vydalennya ioniv.

Kaya, ang mga reaksyon ng peroxide oxidation ng tubig sa puddle medium ng vicarious ay sinusunod sa pagsusuri ng mga cation sa IV analytical group para sa conversion ng mga yugto Bp (I), Av (III), Cr (III) sa hydroxota oxoanion ng mga elementong ito sa mas mataas na yugto ng oksihenasyon.

Halimbawa, ang anion [Cr (0H) 6] - ay na-oxidized sa chromate ion:

2[Cr(0H)b]3- + 3H20^2Cr042- + 8H2O + 2OH-. Anioni [Bp(0H)6]4- - hydroxoanion [Bp(0H)6]2-: [Bp(0H)b]4- + H202- [3p(0H)6]2- + 2OH-.

Arsenite ioni Ab0zz- - upang arsenate ioni Ab04z-:

Ab033-+ H202^=* Ab043-+ H20.

Kasabay nito, ang reagent ay nag-oxidize ng isang oras at deac ions V at VI ng analytical group: 8b (III) - 8b ^), Fe2+ -Fe3+; Mn2+ - Mn02-pH20, C2+-C3+.

Ang lakas ng oxide sa tubig peroxide sa isang acidic na medium ng vicarious ay ginagamit upang ipakita ang chromate- at dichromate-ions sa pamamagitan ng reaksyon ng solusyon ng perchromic acid (kulay ng asul na kulay):

Cr2072-+4H202+2H+-2H2Cr06+3H20.

Ang water peroxide sa nitrate medium ng vicarious ay ginagamit bilang gabay para sa paglilipat ng fallout ng Mn02-pH20 at Z(OH)3 varieties sa pagkakaroon ng mga cations Mn2+i Co2+vydpovidno:

MnO2-pH20 + H2O2 + 2H+^=* Mn2+ + |02 + (n+2)H20, 2C(OH)3 + H2O2 + 4H+^ 2C2+ + |02 + 6H20.

Para sa pagtuklas ng mga ion Аb(III) at Аb^), ang vicorist reaction ay pinalalakas ng zinc metal sa isang produktong tulad ng gas na AbNz.

Sa pagsusuri ng mga cation ng pangkat II, ang reaksyon ng disproporsyon sa kalahati ng mercury ay naobserbahan:

NV2S12 + M1z-[NvMDO! +Hv |.

Para sa pagpapakita ng mga kasyon ng Bp vicorist, ang kanilang inspirasyong kapangyarihan sa pamamagitan ng pagtaas sa kalahati ng mga antas ng divalent mercury:

Bp2 + + + 4 S1 - + [BpS16] 2-.

Ionium b^) vyyavlyayut paraan їх vіdnovlennya sa її0 dієyu sa їх anіonim metal zinc sa isang nickel plate (napetsahan galvanic steam):

2[SbC16]- + 57p-57p2+ + 2Sb| +12С1-.

Ang mga cation Y ay nagpapakita, na nag-uudyok sa kanila sa puddle medium sa metal bismuth hexahydroxostannite (II) ions:

2I(0N)s| + 3 [Bp (0H) 6] 4 - - 2BC + 32 - + 60H-.

Ang pagpapakita ng mga ion ng Mn ay batay sa kanilang oksihenasyon sa pagbuburo ng Mn04-iones sa mga kulay ng chervonium para sa tulong ng ammonium persulfate:

2Mp2+ +5B2082- + 8N2<0^ 2Мп04- + 16Н+ + 10Б042-.

Sa acidic analysis, ang mga oxidizing agent, tulad ng HNO3, chlorine at bromine na tubig ay kadalasang vicorous.

Kaya, sa sistematikong kurso ng pagsusuri, ang kabuuan ng mga bumabagsak na sulfide ng Cu2S at HgS ay na-sublimate sa pamamagitan ng pagproseso na may diluted na nitric acid kapag pinainit:

3Cu2S + 4NO3" +16H+ - 6Cu2+ + 3S| + 4N0| + 8H20.

Sa pag-iisip na ito, ang pagkubkob ng HgS sa isip ng Cu2S ay hindi naiiba.

Ang pag-ulan ng HgS ay nag-iiba sa bromine na tubig sa pagkakaroon ng hydrochloric acid o ang kabuuan ng puro HN03 at puro HCl:

HgSj + Bg2 + 2Cl- - + 2Br- + Sj, 2HgS | + 2HNO3 + 6HC1 - 3 + 3S | +2N0 + 4H2O.

Ang black precipitate ng metal antimony, na inalis sa її na ipinahayag (divine vische), ay na-oxidize ng nitric acid upang matunaw ang puting precipitation ng metasurmic acid:

3Sb| + 5MV + 5H+ - 3HSb03 | + 5N0 | + H20.

Ang mga reaksyon ng oxide-water ay malawak na vicorous hindi lamang sa acidic na pagsusuri ng mga cation, kundi pati na rin sa pagsusuri ng mga anion.

Kaya, sa kurso ng pagsusuri ng anion, ang isang sample para sa anion-oxidizing (Cr2072-, As043-, N03-) ay nasubok para sa pagkakaiba sa KI sa acid medium sa pagkakaroon ng chloroform. Sa pamamagitan nito, ang yodo ay natunaw, na nagiging bola sa isang chloroform na pulang-lila na kulay.

Bilang karagdagan, magsagawa ng isang pagsubok para sa mga anionic anion (C204 S203 S2-, S032-, As033-, I-, N02-), batay sa pagkakaiba sa konsentrasyon ng yodo sa isang mahinang acidic na daluyan (sa likod ng As033- alak, ito ay matatagpuan sa mahinang acidic na daluyan).

Ang isang sample na may puro H2S04 (Cl-, Br-, I-, Cr042-, N03-, S032-, S2032Ti in.) ay batay sa mga reaksyon ng oxide-water, kung saan ang mga produktong tulad ng gas (Cl2, I2, C02 at sa .) ay nakita.

Para sa pagpapakita ng naturang mga anion-constitutes, tulad ng S03 "at C204 N02- vicorist reactions, bilang isang resulta kung saan, ang mga pagkakaiba ng KMn04 ay ipinahayag:

5S02 + 2H20 +2Mn04- ^ 5S022- + 4H+ + 2Mn2+ 5C2042- +2Mn04- + 16H+ ^ 10C02t + 2Mn2+ + 8H20 5N02-+2Mn04- +3

Para sa pag-alis ng mga nitrite-ions sa pagkakaroon ng mga nitrate-ions ng tagumpay, ang reaksyon sa crystalline ammonium chloride:

N02-+ Mi/^ N2| + 2H20.

Analytical group V cations Te2+, Te3+, M^+, Mn2+, 8b (III), 8b (V), B13+

Katangian ng Zagalna

Ang mga cation ng B-element - Mg2+, p-element - Bb(III), Bb(V), N3+ at e-element - Fe3+, Be2+, Mn2+ ay nakikita hanggang sa analytical group V. Bilang resulta ng malakas na polarization di cation ng V analytical group ng rich spolyk (hydroxide, sulfide, phosphati) ay hindi naiiba sa tubig. Ang mga chloride, bromides, nitrite, nitrates, acetates, sulfate cations ng V analytical group ay naiiba sa tubig.

Isang pangkat na reagent para sa mga kasyon ng V analytical group є mga konsentrasyon ng iba't ibang ammonia, na nasa anyo ng їх sa anyo ng mga hydroxides, na hindi makilala sa labis sa reagent.

Ang karagdagang pagsusuri ng mga cation ng V analytical group ng mga pundasyon sa iba't ibang pagkakaiba-iba ng mga hydroxide cations sa mga konsentrasyon ng mga ammonium salts, acids, pati na rin sa iba't ibang mga reaksyon ng oxide-water at mga reaksyon ng precipitation ng mga cation na ito.

Z'ednannya Be - dilaw-kayumanggi na kulay, at Be - mapusyaw na berde; rozchini spoluk іnshih cations - bezbarvnі.

Mga reaksyon ng mga cation ng V analytical group

Pagkakaiba ng sodium hydroxide at potassium hydroxide

Sa tulong ng No. 0H o K0H cation ng magnesium, manganese, bismuth at antimony, tinutunaw nila ang mga puting amorphous hydroxide falloffs, green hydroxide hall (II) at red-storm hydroxide hall (III):

Mv2+ + 20H- - Mv(0H)2^, Mn2+ + 20H-^ Mn(0H)2^, Fe2+ + 20H- - Fe(0H)2^, Fe3+ + 30H- - Fe(0H)3^, [SbC16 ]3- + 30H- - Sb(0H)3^ + 6C1-, [SbC16]- + 50H- - Sb(0H)5^ + 6C1-, Sb(0H)5^ - Hb03^ + 2H20, N3+ + 30H - ^ N(0H)3^.

Ang lahat ng mga hydroxide cation ng V analytical group ay naiiba sa mga acid, halimbawa:

Fe(0H)3^+3H+ - Fe3++3H20.

Ang Hydroxide 8b (III) at 8b (V) para sa account ng amphoteric powers ay naiiba sa sobrang mga parang:

8b(OI^ + 3OI" - 3-, ^ + OI- - -.

Magnesium hydroxide, manganese (II) at hall (II) ay iba rin sa mas malaki No. І4С1, halimbawa:

Nv(OI)2^ + 2MI4+ - Nv2+ + 2MI3-I2O.

Ang kapangyarihan ng vicorist para sa pagdaragdag ng magnesium hydroxide sa iba pang mga hydroxide cations sa V analytical group sa isang sistematikong pagsusuri.

Diaspora ng ammonia

Sa pagkakaiba sa pagkakaiba sa pagitan ng ammonia sa pagkakaiba ng mga cation ng V analytical group, bumagsak sa pagkahulog ng mga hydroxides:

Nv2+ + 2MіuI2O - Nv(OI)2^ + 2M1/, - + 5Mіz-I2O - SHIZ| ( OI)2^ + 2MI+, Fe3+ + 3MI3-I2O ^ Fe(OI)3^ + 3M1A

Ang mga kasyon sa presensya ng tubig sa isang iba't ibang hanay ng ammonia ay gumagawa ng isang puting pag-ulan ng pangunahing asin, ang imbakan nito ay nagbabago sa fallowment depende sa pagkakaiba ng konsentrasyon, temperatura:

Ві3+ + 2Mі3-І2О + С1- - Ві(ОI)2С1^ + 2МІ/, Ві(ОІ)2С1^ - BiOC1^ + I2О.

Hydrolysis ng mga asin 3b(III), 3b(V) at bismuth

Ang mga asin sa vismutu, surmi (Sh^) ay na-hydrolyzed sa mga solusyon ng higit pang mga pangunahing asin:

3- + I2O - 8CO1^ + 5C1- + 2I+, - + 2 I2O - 8LO2C1^ + 5C1- + 4I+, Bi3+ + I2O + W)3- ^ BiOZH)3^ + 2I+.

Ang mga bigote ay nahuhulog sa mga acid.

Reaksyon ng mga ion sa magnesiyo

Derivation ng sodium hydrogen phosphate Na2HPO4

Ang mga magnesium cations ay nababagay sa sodium hydrogen phosphate sa pagkakaroon ng ammonium buffer sa pagkakaroon ng puting crystalline precipitate:

Mg2+ + HPO42- + NH3-H2O ^ MgNHPO^ + H2O.

Ang reaksyong ito ay mabibilang bilang microcrystalloscopic. Ang mga kristal ng MgNH4PO4, na tumira sa ilalim ng oras ng dry crystallization, ay may katangiang hugis.

Reaksyon ng mga ion sa bulwagan (ІІ)

Derivation ng potassium hexacyanoferate (III) K3

Ang Zalіza cations (II) ay ginawa mula sa potassium hexacyanoferrate (III) precipitate ng asul na kulay ("Turnbull blue"):

3Fe2+ + 23-^Fe32^.

Ang reaksyon ay tiyak at nagbibigay-daan sa pagtuklas ng mga Fe cation sa pamamagitan ng ibang paraan.

Ang pagkubkob ay hindi naiiba sa mga acid. Sa parang, ang mga alak ay ipinamamahagi: Fe32 ^ + 6OH- - 3Fe (OH) 2 ^ + 23-.

Mga reaksyon ng mga ion sa bulwagan (III)

1. Diagnosis ng potassium hexacyanoferate (II) K4

Ang Zalіza cations (III) ay gumagawa ng dark blue precipitate (“Berlin blackite”) na may potassium hexacyanoferate (II) rozin:

4Fe3+ + 34- - Fe43^

Ang reaksyon ng Fe na may hexacyanoferrate (III) sa potassium ay tiyak at maaaring ma-convert sa pamamagitan ng ibang paraan.

Ang reaksyon ay dapat isagawa sa isang acid medium sa pH=3. Gayunpaman, sa isang malakas na pag-aasido o pagdaragdag ng masyadong maraming reagent, nagbabago ang pag-ulan.

Sa parang, ang mga pagkubkob ay inilatag:

Fe43^ + 12OH- - 4Fe(Offb^ + 34-.

2. Diya thiocyonate-ioniv

Ang mga cation ng Zalіza (III) ay ginawa gamit ang mga thiocyanate-ions ng kumplikadong bahagi ng zalіza (III), bilang isang paraan upang gumawa ng mga rosas sa pulang kulay, halimbawa:

Fe3+ + 3NCS- - .

Sa kaso ng labis na thiocyanate-ionov, ang mga kumplikadong ion ng ibang bodega ay naayos:

-; 2-; 3-.

Ito ay kinakailangan upang pagtagumpayan ang reaksyon sa isang acidic medium sa pH=2. Viyav-

niyu Fe na may thiocyanate-ions ay puno ng mga anion (F, PO4 "ta іn), yakі utvoryuyut na may Fe3 + mas matatag na mga complex, halimbawa:

6F- - 3- + 3NCS-.

Mga reaksyon ng mga ion sa hangin (Sh), (P)

Pagkuha ng sulfosalicylic acid

Ang mga Zalіza cations (III), (II) ay puspos ng sulfosalicylic acid complex na may iba't ibang kulay na fallowly sa pH variance. Sa pH = 1.8-2.5, ang isang violet color complex ay itinatag:

Sa pH = 4-8, ang isang kumplikadong pulang kulay ay itinatag:

Sa pH = 8-11, itinatag ang dilaw na kulay complex:

Mga reaksyon na lumilitaw sa sistematikong kurso ng pagsusuri kapag nakita ang mga manganese ions

Ang Manganese (II) hydroxide ay madaling ma-oxidize ng water peroxide, kung saan ang dark brown precipitate ng H2MnO3 (MnO2-pH2O) ay naayos.

2e + Mn(OH)2^ + H2O ^ H2MnO3^ + 2H+ 1

2е + Н2О2 + 2Н + - 2Н2О__

Mn(OH)2^ + H2O2 -> H2MnO3 + H2O^

Ang Manganese (IV) ay nagbabago rin sa manganese (II) sa sulfuric acid o nitrate medium sa di H2O2:

2e + H2MnO3^ + 4H+ ^ Mn2+ + 3H2O 1 2e + H2O2 - O2T + 2H+__

H2MnO3^ + H2O2 + 2H+ -> Mn2+ + O2T+ 3H2O

Ang mga ahente ng malakas na pag-oxidizing, halimbawa, ammonium persulfate (M14) 282O8, ay nag-oxidize ng Mn (II) sa mga MnO4- ion, na parang na-ferment ang mga ito sa pulang kulay:

5e + Mn2+ + 4H2O ^ MnO4- + 8H+ 2

2Mn2+ + 5B2O82- + 8H2O -> 2MnO4- + 16H+ + 10BO42-

Ang reaksyon ay nagpapatuloy kapag pinainit at sa pagkakaroon ng mga asing-gamot ng srible (catalyst). Ang reaksyon ng vicorist ay ipinahayag ng manganese (II) ions sa isang sistematikong kurso ng pagsusuri.

Mga reaksyon ng mga ion sa bismuth

Diagnosis ng bagong inihanda na sodium hexahydroxostanite (II) Na44-.

Hexahydroxostanite (11) - binabago nila ang Bi ion sa isang metallic bismuth sa itim na kulay. Ang mga ito ay 4-stіykі tіlki sa puddle roses. Ang mga kasyon sa hangin sa kanilang mga isipan ay nag-aayos ng puting pag-ulan ng Bi (OH) 3:

Sn2+ + 2OH- - Sn(OH)2^, Sn(OH)2^ + 4OH- - 4-, Bi3+ + 3OH- ^ Bi(OH)3^.

3e + Bi(OH)3^ ^Bil + 3OH- 2

2e + 4- - 2-_^ _ | 3

2Bi(OH)3^ + 34- - 2Bi^ + 32- + "6OH-

Kapag vikonannі reaksyon katіonіv vіsmutu sіlіdі іnіkatі sverh kontsentrirovannuyu parang і nagіvannya, scho sa tsikh isip ay maaaring maging itim na pagkubkob Snl- pagkatapos ng reaksyon disproportionuvannya:

24- - 2- + Sn^ + 6OH-.

Reaksyon ng mga ions sa antimony Diya metal zinc

Ang metallic zinc sa isang nickel plate ay nagpapalit ng antimony (III) at (V) sa metal na antimony:

23- + 3Zn - 2SU + 3Zn2+ + 12C1-.

Ang isang nickel plate ay gumagawa ng isang galvanic couple na may zinc, sa isang positibong elektrod - Ni, at isang negatibong isa - Zn. Inaalis ng nikel ang mga electron, tulad ng pagbibigay nito ng zinc dito, at inililipat ito sa mga antimony ions, tulad ng pag-convert nito sa metal. Ang pag-ulan ng metal antimony sa isang nickel plate ay hindi naiiba sa hydrochloric acid, ngunit naiiba sa nitric acid:

5e + Sb^ + 3H2O ^ HSbO3^ + 5H+ 3

3e + NO3- + 4H+ - HINDI + 2H2O_\_5_

3Sb^ + 5NO3- + 5H+ - 3HSbO3^ + 5NOt + H2O

Systematic analysis ng mga cation ng V analytical group

Ang mga kasyon ng asin (II) at saline (III) ay natukoy sa pamamagitan ng paraan ng pagbaril sa 8 sample para sa iba't ibang uri ng potassium hexacyanoferate (III) at hexacyanoferate (II) ay maliwanag na:

3Fe2+ + 23- - Fe32^, 4Fe3+ + 34-^ Fe43^.

Ang mga cation ng surmi (III) at surmi (V) ay may pananagutan sa pagpapakita ng lahat ng mga cation ng V analytical group. Ang Antimony (III) ay nag-oxidize sa HNO3 sa antimony (V), dahil ito ay lumilitaw na namuo ng HSbO3. Ang precipitate ay water-creamed sa pamamagitan ng centrifugation at pinaghihiwalay sa pamamagitan ng concentrating chlorine-hydrogen acid. Ang Antimony (V) sa rozchiny ay nagpapakita ng pagkakaroon ng zinc sa isang nickel plate.

Ang lahat ng mga kasyon ng pangkat na V, na naiwan sa centrifuge, ay kumukuha ng talaan ng mga pinaka-puro na hydroxides ng ammonia.

Upang magdagdag ng magnesium hydroxides sa pagkubkob, idagdag ang dami ng ammonium chloride at 3% ng H2O2. Sa puntong ito, namuo ang Mg(OH)2, at ang mga kation ng Mn2+ ay na-oxidized sa H2MnO3 (MnO2-nH2O). Ang precipitation, na nabuo mula sa Fe(OH)3, BiONO3, H2MnO3 (MnO2-nH2O), ay water-creamed sa pamamagitan ng centrifugation. Sa centrifuge, ang mga magnesium cations ay nabubulok ang sodium hydrogen phosphate sa pagkakaroon ng ammonium buffer.

Sa kaso ng nitric acid sedimentation, ang hydroxide deposition (III) at bismuth ay magkakaiba, at ang H2MnO3 (MnO2-nH2O) ay nauubos sa sediment, na pinadalisay ng tubig sa pamamagitan ng centrifugation.

Sa centrifuge, ang mga cation ay vismutu na nagpapakita ng pagkakaroon ng sariwang inihanda na Na4.

Ang pag-ulan ng H2MnO3 (MnO2-nH2O) ay natunaw sa nitric acid

ang pagkakaroon ng H2O2, at ang MnO2-nH2O ay nabawasan sa Mn. Їх ibunyag ang pagkakaiba sa pagitan ng ammonium persulfate.

Ang isang sistematikong pagsusuri ng kabuuan ng mga cation ng V analytical group ay maaaring isagawa nang naaangkop sa scheme.

SKEMA NG SYSTEMATIKONG PROSESO NG PAGSUSURI NG MGA CATION SA V ANALYTICAL GROUP

Fe2+, Fe3+, Mn2+, M^+, Bi3+, 8b (III), 8b (V)

Lektura №4.

Oxide-removal rіvnovag sa hanay ng electrolіtіv.

Plano.

1. Ang mga reaksyon ng oxide-water (OV) at ang kanilang pagwawalang-kilos sa analytical chemistry.

2. Rіvnovag pare-pareho ng oxide-red reaksyon.

3. Pagdagsa ng iba't ibang opisyal sa laki ng potensyal ng elektrod.

1. Ang mga reaksyon ng oxide-water (OV) at ang kanilang pagwawalang-kilos sa analytical chemistry

Oksihenasyon - Ang prosesong ito, na katulad ng pagbibigay ng isang elektron ng isang atom, isang molekula o isang ion:

Na 0 – ē → Na +

H 2 O 2 - 2ē → 2H + + O 2

SO 3 2- + 2OH - - 2ē → SO 4 2- + H 2 O

Reinvention - Ito ang proseso, kapag ang isang elektron ay tinanggap ng isang atom, isang molekula o isang ion:

S0 + 2? →S2-

H 2 O 2 + 2H + + 2? → 2H2O

Cr 2 O 7 2- + 14H + + 6ē → 2Cr 3+ + 7H 2 O

MnO 4 - + 8H + + 5? → Mn 2+ + 4H 2 O

Bilang mga pioneer sa analytical chemistry, malamang na sila ay: H 2 O 2 , SnCl 2 , H 2 S, H 2 SO 3 , Na 2 S 2 O 3 ; kung paano oxidizing - Cl 2; Br2; H2O2; K2Cr2O7; KMnO4; HNO 3 at iba pa.

Mga uri ng mga reaksyon ng oxidizing

Ang mga pangunahing uri ng mga reaksyon ng oxidizing ay ang mga sumusunod:

1 - intermolecular oxidizing-advancing reactions (mga elemento na nagbabago sa yugto ng oksihenasyon ay matatagpuan sa bodega ng iba't ibang mga molekula):

2-1+6-2

PbS + 4H 2 O 2 → ↓PbSO 4 + 4H 2 O

ahente ng oxidizing

1 +1 0

NaCl + NaClO + H 2 SO 4 → Cl 2 + Na 2 SO 4 + H 2 O;

2 - panloob na molecular oxide reaksyon(ang mga elemento na nagbabago sa yugto ng oksihenasyon ay pumasok bago ang pag-imbak ng isang molekula):

3 +5 +1

NH 4 NO 3 → N 2 O + 2H 2 O

3 +6 0 +3

(NH 4) 2 Cr 2 O 7 → N 2 + Cr 2 O 3 + 4H 2 O;

3 - mga reaksyon ng disproportionation (self-oxidation-self-base) (mga atom ng parehong elemento ay nagbabago ng mga hakbang sa ibang paraan oksihenasyon):

0 -1 +1

Cl 2 + 2NaO H → NaCl + NaClO + H 2 O

1 -2 0

2H 2 Pro 2 → 2H 2 O + O 2

Sa isang pinaso na hitsura, ang proseso ng oxide-water ay ipinahayagpunta tayo sa rank:

Ox+ne Û Pula

Pahinga sa Oksihenasyon.

formform

Ang Ox at Red ay magkaugnay at pares ng ce-oxide (redoxy na pares).

Fe 3+ +1e Û Fe2+

Cu 2+ +2e Û Cu 0

OxRed

Leveling Ox + ne Û Ang pula ay kumakatawan sa oxide-water transition o ang oxide-water reaction.

Ang paglipat ay maaaring mababalik o hindi maibabalik.

2JO 3 - +12H 3 O + +10e=J 2 0 ¯ +18H2O

Ag 2 O+H 2 O+2e=2Ag 0 ¯ +2OH-

2- +2e = Hg 0 ¯ +4Cl - .

Sa ganitong paraan, ang pares ng redox, upang ang kumbinasyon ng na-oxidized na anyo na may pinakakatulad na na-renew na anyo, ay humahantong sa parehong mga kakayahan sa redox. Ang baho ng gusali ng oxidized form at ang pagtanggap ng electronics at ang inspiradong anyo ng їх vіddavati. Para sa pagtatasa ng calculus ng redox capacities ng reverse redox couples, ginagamit ang electrode potentials.

Ang mga reaksyon ng Be-yakіy OB ay tumatagal ng kapalaran ng hindi bababa sa dalawang redoxspar - hindi bababa sa isang oxidizer at isang redox. Mga produkto ng reaksyon - bagong ahente ng oxidizing (mahina, mababang cobs):

Ox 1+Red 2 Û Pula 1+Ox 2

2Fe3+ +Sn2+ Û 2Fe2+ +Sn4+.

Mayroong isang pagkakatulad sa mga reaksyon ng acid-base:

Acid 1+base 2Û base 1 + acid 2.

Ang buong elektronikong teorya ng mga reaksyon ng OB. Posibilidad ng pagtagos ng OV re a Ang ktsіy ay nagpapahiwatig ng aktibidad ng kemikal ng redoxipar, ang yak ay nakikibahagi sa kanila. Ang aktibidad ng kemikal ng redoxipary ay nailalarawan sa pamamagitan ng halaga ng pamantayan (normal) oxidative-extrinsic potensyal E 0 .

Ang karaniwang (normal) na potensyal na oksido-tubig ng mga pares, sa iba't ibang anyo, ay ang pagkakaiba sa mga potensyal, na dahil sa karaniwang tubig at hindi aktibo (platinum) elektrod, zanurenim at rozchiny, na maaaring ma-oxidized kapag na-oxidize at sa anyo. ng isang pares ng redox (25° Mula sa aktibidad ng mga bahagi ng taya, katumbas ng 1 mol / dm 3).

Halimbawa, upang matukoy ang potensyal sa pagtaya Sn 4+ / Sn 2+, pumili ng elementong galvanic:

(-) Pt (H 2) / H 2 SO 4 // Sn 4+ / Sn 2+ / Pt (+); E 0 Sn4+/Sn2+ =+0.15 V.

Tobto potensyal na vimiryuyut sa electrochemical gitnang uri ng isang galvanic cell, na kung saan ay nabuo mula sa isang standard at indicator elektrod, kung saan ang isang electrochemical reaksyon ay maaaring tumagal ng lugar, o ang oksihenasyon ng redox-vapor component. Ang potensyal ng indicator (karaniwan ay Pt) na elektrod ay dapat masukat gamit ang isang standard (normal) aqueous electrode. Ang Vin ay isang platinum electrode, zanureniya sa 1n H 2 SO 4 (o 1.25 M Hcl). Ang tubig ay dumaan sa mga pagbubukas sa isang presyon ng 101.3 kPa sa temperatura ng silid. Ang reaksyon ay nagaganap sa elektrod:

2H + +2e Û H 2

at vinikaє potensyal na oksidno-vіdnovnoї taya 2Н + /Н 2 na tinatanggap sa isip bilang zero. Ayon sa pagpapakilala sa unang elektrod, ang potensyal ng iba pang mga pares ng pagsulong ng oksido ay nabawasan. Sa katunayan, sa gitnang electrochemical, binabalanse nila ang pagkakaiba sa mga potensyal sa pagitan ng indicator at karaniwang mga electrodes ng tubig. Ang singaw ng OV ay maaaring mabuo mula sa mga form, na matatagpuan sa isang pinagsama-samang istasyon, halimbawa, bihira - Fe 3+ /Fe 2+ at sa iba, halimbawa, bihira at solid - Zn 2+ / Zn 0. AT Depende sa karaniwang RH, ang potensyal ng iba't ibang pares ay madaling ma-explore sa pamamagitan ng ibang pamamaraan ng yoga conditioning.

Ang standard (normal) RH potensyal ay E 0 pares, na parang upang labanan ang electrically neutral metal, - ang pagkakaiba sa mga potensyal na, na kung saan ay blamed sa metal, zanurenim namin ang kanilang asin (na may aktibidad ng metal ion 1 mol / l) at ang karaniwang tubig electrode sa 25° Z.

Ang karaniwang potensyal ng redox system ng vicorist aylayunin na katangian ng oxidizing-repeating na mga awtoridadz'ednan. Ano ang mas positibong halaga ng karaniwang potensyalito ay mas malakas na oxidizer. Vodnocha vіdnovlenі anyo ng malakasang oxidizing ay maaaring mahinang ipinahayag sa muling pagkabuhay ng kapangyarihanat, sa kabilang banda, ang mga na-oxidized na anyo ng malalakas na ahente ay maaaring mahinamag-oxidize ng mga awtoridad. Sa ganitong pagkakasunud-sunod, ang mga reaksyon ng oxide-oxide ay nangyayari sa pinakamahinamga oxidizer at pinuno ng pinakamalakas.

Ang pagkakapantay-pantay ng mga halaga ng mga karaniwang potensyal ay maaaring mabago para sa direktang paglipat ng reaksyon ng oxide-water.

Gayunpaman, ligtas na sabihin na ang mga karaniwang potensyal ay maaaring makabuluhangmakipag-away sa mga tunay at direktang reaksyon ay maaaring magbago.

Upang matukoy ang potensyal na pagtaya E 0 (Zn 2+ / Zn 0), magdagdag ng galvanic na elemento:

(-) Zn / ZnSO 4 // H 2 SO 4 / (H 2) Pt (+)

A(-): Zn 0 ® Zn 2+ + 2e;

K(+): 2H + + 2e ® H 20 .

Kung ang electron ay pumasa mula sa water electrode patungo sa metal, ang potensyal ay kinuha bilang isang positibong tanda; kung ito ay hanggang sa tubig, kung gayon ang potensyal ng taya ay isinasaalang-alang bilang isang negatibong halaga.

Para sa mga halaga ng at may katumbas na E 0, ang redoxpar ay maaaring italaga sa prinsipyo ng posibilidad ng pagpasa ng isang reaksyon ng OB. Halimbawa, ang katumbas na halaga ng E 0 sa interplay ng mga pares na Fe 2+ /Fe (E 0 \u003d -0.44 B) at Cu 2+ /Cu (E 0 \u003d +0.34) ay nagpapakita na ang Cu 2+ form ay maging oxidizing ang sanggunian ay Fe, ngunit ang potensyal ng isa pang sistema ay mas malaki kaysa sa potensyal ng unang sistema:

Cu 2+ + Fe ® Fe2+ + Cu.

Ang direktang pagpasa ng reaksyon sa deposito sa anyo ng halaga ng electric shock force (EPS):

EPC \u003d E0 (oxidizing) - E0 (damo).

Yakscho EPC > 0 pagkatapos ay magpasa ng direktang reaksyon. Yakscho EPC< 0, pagkatapos ay isang reverse reaction.

Ano ang halaga ng Fe at Cu 2+: EPC=+0.34-(-0.44)=+0.78 U. Kung mas maraming EPC, mas maraming enerhiya na dadaan sa interaksyon.

Ang mga karaniwang potensyal na RH ay itinalaga para sa aktibidad, na katumbas ng 1 mol/l. Sa iba pang mga halaga ng aktibidad, kinakailangan upang madagdagan ang potensyal para sa Nernst-Perers katumbas ng:

ln ® log, t=25 ° Z, pagkatapos

Kapag ang isang Ox \u003d Red E \u003d E 0.

Sa kasong iyon, kung ang isa sa mga form ay nasa solid o tulad ng gas na mga phase, ang pagsusuri ni Nernst ay nagpapakita lamang ng halaga ng aktibidad ng form, dahil ito ay nasa isang bihirang yugto:

E (Fe 2+ / Fe 0)

E(Cl 2 /2Cl -)

Kaya, sa panahon ng paglipat ng isang anyo patungo sa isa pa, ang alinman sa mga molekula ng tubig ay nakikibahagi, o maaari silang ipakilala sa bodega ng mga na-oxidized o na-renew na mga anyo. I-fold ang electronically-ionne oxidation o renewal:

MnO 4 - + 8H + + 5e \u003d Mn 2+ + 4H 2 O.

SnO 3 2- + H 2 O + 2e \u003d SnO 2 2- + 2OH -.

Zastosuvannya:

Ang mga reaksyon ng oxide-water ay malawak na pinagtagumpayanyakіsny at kіlkіsnym analіzі.

Sa acidic analysis, ang mga oxidative-reactive na reaksyon ay matagumpay para sa:

Pagsasalin mula sa mas mababang mga yugto ng oksihenasyon sa isang gulay i navpaki;

Pagsasalin ng maliliit na spoluks mula sa mga retailer;

Ang pagpapakita ng mga ion;

Vydalennya ioniv.

Kaya ang mga reaksyon ng peroxide oksihenasyon ng tubig sa puddle mediumkindat sa pagsusuri ng mga cation ng IV analytical group para sapagsasalin ng Sn(II), As(III), Cr(III) polyuks sa oxoanion hydroxotemga elemento ng tsikh sa mas mataas na yugto ng oksihenasyon.

1. Upang ilipat ang mga ion at elemento na may mas mababang antas ng oksihenasyon sa kaso at sa navpak:

a) Fe 2+ at Fe 3+,

b) Bilang V hanggang Bilang III.

2. Para sa pagkakaroon ng mga ion upang magbigay ng mga katangiang reaksyon sa isang ahente ng oxidizing:

H + Bilang III Ag +

M n 2+ MnO 4 - Bilang -3 H 3 Bilang +3

H 2 OMnO 2 AsV

3. Para sa pagpapalabas ng mga ion, na na-oxidized o naibalik sa mga resolusyon ng maliliit na kalahating buhay.

H2O2

Mn 2+ MnO 2 ¯ .

VIN -

4. Sa kіlkіsny itinalaga.

Ang mga reaksyong nangunguna sa oksido ay hindi malawak na nabubuhaymas mababa sa acidic na pagsusuri ng mga cation, at sa pagsusuri ng mga anion.

Kaya, sa kurso ng pagsusuri para sa anion, ang isang sample para sa anion-oxidizing (Cr2O72-, AsO43-, NO3-) ay nasubok para sa pagkakaiba sa KI sa acid medium sa pagkakaroon ng chloroform. Kapag tvomu utvoryutsya vіlny yodo, scho farbuєisang bola ng chloroform na may kulay pula-lila.

Bilang karagdagan, magsagawa ng pagsusuri para sa mga anionic na ahente (C 2 O 4 2- , S 2 O 3 2- ,S 2- , SO 3 2- , AsO 3 3- , I - , NO 2 -)mahina acidic medium (pagkatapos ng apricot AsO 3 3-, yakі show inmahina-lunar medium).

Isang sample ngpuro H 2 SO 4 (Cl -, Br -, I -, CrO 4 2-, NO 3 -, SO 3 2-, S 2 O 3 2- ta іn), sa kung saan makikita ang mga produktong tulad ng gas (Cl 2 I 2 CO 2 and in).

Upang maihayag ang mga naturang anion-preservers, tulad ng SO 3 2- i C 2 O 4 2-, NO 2 - mga reaksyon ng vicorist ikalat ang KMnO4.

2. Ang pare-pareho ng equalization ng oxide-red reactions.

Sa bagatioh vipadkah kailangang malaman hindi lamang direktamga reaksyon ng oxide-water, aletumutulo. So, sa calculus analysis, may ganyang reactions, yakhalos tumagas ng 100% (kung hindi man ay malapit sila dito). Stepinang takbo ng reaksyon ay tinutukoy ng pare-parehong pagkakapantay-pantay.

Ang lalim ng pagpasa ng OM ng reaksyon ay natutukoy ng pare-pareho ng equalization:

aOx 1 + bRed 2 = aRed 1 + bOx 2.

a0x 1 + ne = aRed 1.

bRed 2 + ne = bOx 2.

Kapag pantay, E 1 \u003d E 2

½ ½

Hanggang sa mga ilog.

Tom

Hanggang sa mga ilog. =.

n-headed na bilang ng mga electron na nakikibahagi sa reaksyon. Ang mga reaksyong nagaganap sa isang regular na batayan ay dahil sa isang pare-parehong higit sa 108 (para sa isip, 99.99% ng mga talumpati ay konektado).

Tobto, .

D E 0 ³ + 0.4 (n=1)

D E 0 ³ + 0.2 (n=2)

Mula sa natitirang bahagi ng taon, makikita mo, kung ano pa ang pagkakaibapotensyal (E 0 Ox - E 0 Red), mas ang equalization constant at mas ang katumbasprotіkatime ang reaksyon ay galit sa kanan. Gayunpaman, ang susunod na alaalaang malaking halaga ng patuloy na paninibugho ay hindi magsalita tungkol sa templobilis ng pagkagambala ng proseso.

Sa bilis ng reaksyon, magdagdag ng mga kadahilanan,bilang mekanismo ng reaksyon, konsentrasyon ng mga reagents, pagkakaiba sa temperatura,pagkakaroon ng mga catalyst at inhibitor.

Ang bilis ng reaksyon ay tumataas sa pagtaas ng konsentrasyonreagents, pati na rin sa iba't ibang mga pagbabago sa temperatura. Tunog zbіlshennyatemperatura sa pamamagitan ng 10 ° ay humantong sa isang pinabilis na reaksyon sa 2-4 na beses. Kaya,halimbawa, sa pakikipag-ugnayan ng potassium permanganate na may oxalic acidAng reaksyon ng acid ay ok at para sa її pagpapabilis ng mga pag-unlad ito ay umiinit.

Bilang karagdagan, ang reaksyon ay maaaring dalhin sa autocatalytic (catalystє isa sa mga produkto ng reaksyon ay Mn 2+ ions).

Ang ilang mga vipadkiv ay maaaring may ganitong lugarinduction ng mga reaksyon ng oxide-oxide.

Halimbawa, kapag na-oxidize sa potassium permanganate, Fe 2+ ions sa retail,acidified na may hydrochloric acid, ang bahagi ng potassium permanganate ay nabahiranpara sa chloride oxidation:

2MnO 4 – + 10Cl – + 16H + ® 2Mn 2+ + 5Cl 2 + 8H 2 O.

Dahil sa pagkakaroon ng Fe 2+ ions, ang reaksyong ito ay hindi inaasahan, kahit na ang pagkakaibapinapayagan ng mga karaniwang potensyal ang її pagtagas. Para sa zabіgannyamga side reactionsulpuriko acid.

3. Ang pag-iniksyon ng iba't ibang opisyal sa magnitude ng potensyal ng elektrod.

Sa halaga ng tunay na potensyal, magdagdag ng ganoonmga kadahilanan, tulad ng pH ng daluyan, ang konsentrasyon ng mga reagents, kumplikado,Utavlennya opadіv ta іn.

Ang susunod na hakbang ay upang ipahiwatig na ang pH ng daluyan ay idinagdag sa tunayang potensyal ay hindi lamang sa tahimik na pagbabagu-bago, kung ang konsentrasyon ng H + at OH-ions ay pumasoksa kapantay ni Nernst, at sa iba pang mga oras sa parehong oras sa parehong oras sa kanyang kapantay.

Maaaring itali ang Tse mula sa anyo ng pagbabago ng pundasyon ng mga ion sa tingian(na-splash sa hydro lytic at iba pang pantay na proseso).

Paano nadeposito ang redox betting potential Е 0 MnO4-/Mn2+konsentrasyon ng mga ion sa tubig (ang ipinahiwatig na halaga ay maaaring magbago depende sa1.51 V hanggang 1.9 V)fractional oxidation ng danion halides sa libreng halogens

Kaya, sa pH vіd 5 hanggang 6, ang permanganate ay nag-oxidize lamang ng iodide (E 0 I2 / 2I- \u003d 0.53 B) sa pH 3, ang mga bromide ay na-oxidized (E 0 Br2 / 2Br- \u003d 1.06 B) at lamang sa makabuluhangmas mataas na kaasiman, ang mga klorido ay na-oxidized (E 0 Cl2 / 2Cl- \u003d 1.395 B).

1) pagbuhos sa lakas ng ionic ng pagkakaiba.

Ang mga pagbabago sa lakas ng ionic ay sanhi ng mga pagbabago sa mga koepisyent ng aktibidad ng ion. Ang singil ng ion ng oxidized form ay nagbabago ayon sa singil ng renewed form, kaya ang kanilang aktibidad ay nagbabago nang iba. Tulad ng anumang pagbabago sa aktibidad sa formula ng Nernst, tumataas ito, tumataas ang potensyal ng redox sa parehong oras.

Ang pagkakaroon ng ibinuhos sa lakas ng ionic, madaling ma-secure ang pagkakaiba para sa tulong ng mga tunay na potensyal.

Para sa tinatayang mga rosas, ang formula ay madalas na natigil:

upang ang tunay na pamantayang potensyal ay kunin bilang normal na pamantayang potensyal ng RH.

2) iniksyon ng konsentrasyon ng mga bahagi ng pares ng redox.

Mula sa pagsusuri ni Nernst ay malinaw na ang E = f (C Ox, Red). Dagdagan ang C Ox at palitan ang C Red upang madagdagan ang potensyal at ang epekto. Kung ang na-oxidized na anyo ay 100 beses na mas mataas kaysa sa konsentrasyon ng na-renew na anyo, kung gayon ang potensyal ay mas malaki kaysa sa tunay na pamantayang potensyal. Art.

Kaya, ang pagbabago sa spіvvіdnoshnja concentration viklіkaє vіdno maliit zmіnu potencial. Kaya masasabi mo yan ang pangunahing papel ng makabuluhang potensyal ay ginagampanan ng tunay na pamantayang potensyal, upang ang kemikal na katangian ng mga redox na pares na bahagi.

3) sa pamamagitan ng pagdaragdag ng halaga ng pH.

Sa karamihan ng mga varieties, sa mga uri ng tubig, sa redox transition, alinman sa hydroxonium o hydroxide-ioni ay nakikibahagi. Kasabay nito, ang hydroxonium ay nakikibahagi sa mga proseso ng pag-renew ng oxidized form:

Ox + aH + + ne \u003d Pula + n / 2 H 2 O,

at hydroxide-ions - sa mga proseso ng oksihenasyon ng na-renew na anyo:

Ox + a / 2 H 2 Pro + ne \u003d Red + aOH -.

Sa parehong pagbabagu-bago, kasama ang pagdaragdag ng pH, ang pagkakaiba ay maaaring manu-manong iakma ng mga tunay na karaniwang potensyal:

Kung mas mababa ang halaga ng pH, mas mataas ang tunay na pamantayang potensyal, mas maraming oxidizing form ang na-oxidized. Ang halaga ng potensyal ng taya sa isip ay nasa spіvvіdnennia concentrations ng parehong anyo ng redoxpari:

Gumagamit ako ng ganoong panuntunan para sa paglikha ng medium ng reaksyon,Kinakailangan para sa pinakamainam na proseso ng overrun:ang resulta ang mga reaksiyong oxidative-oxidative ay nag-iipon ng H + o BIN - - kung sila, pagkatapos ito ay kinakailangan upang lumikha ng gitna, na parang kabaligtaran ng mga awtoridad (ang puddle ng chi ay maasim).

Bilang karagdagan, para sa reaksyon kinakailangan na kumuha ng mga bahagi (oxidizingVіdnovnik), yakі reaksyon sa parehong gitna. Sa protilesa parehong oras, ang ina ay maaaring magkaroon ng isang lugar para sa galvanization ng proseso.

Tulad ng sa redox transition, ang hydroxide-ions ay maaaring makilahok, marahil:

5) iniksyon ng kumplikado.

Tsei vpliv mas suttevy. Halimbawa, sa mga oras ng titration ng Fe 2+ ions na may bichromate, ang pagdaragdag ng H 3 RO 4 ay nagpapahintulot sa oxidized form ng Fe 3+ complex na lumitaw, na nagreresulta sa pagtaas ng laki ng titration.

Kіlkіsnі katangian vplyu rasglyadatimutsya vyvchennі reaksyon komplektovennya.

Ang mga reaksyon ng oxide-water ay ang pinakalaganap at may mahalagang papel sa kalikasan at teknolohiya. Dihanna at pagpapalitan ng pagsasalita ng mga buhay na organismo, kaagnasan ng mga metal, sunog sa bundok - ito ang mga halimbawa ng mga reaksyon ng oxidizing. Para sa tulong ng OVR, ang mga metal, parang, mga acid at maraming iba pang mahahalagang produkto ay inalis. OVR vicorist para sa paglilinis ng mga ilog, natural at dumi sa alkantarilya tubig, gas wiki ng mga negosyo. Ang mga ahente ng oxidizing na bumubuo sa mga nabubulok na varieties ay malawakang ginagamit para sa pagsusuri ng iba't ibang mga talumpati sa pamamagitan ng paraan ng titration. Pasimplehin natin ang paraan ng pagsusuri at kilalanin sa gawaing ito.

pang-eksperimentong bahagi

Dosvid 1 . Ang pag-agos ng pH ng medium sa likas na katangian ng overshoot ng reaksyon ng oxide-water

Vіdomi spoluki manganese, scho upang linisin ang elementong ito sa iba't ibang yugto ng oksihenasyon:
,
,
. Ang bilang ng mga talumpati ay nagpapakita ng mga pagkakaiba sa oxidizing at mapagpasyang kapangyarihan at gumagawa ng mga pagkakaiba sa mga pagkakaiba sa mga kulay:
sa madilim na raspberry,
- sa mga gulay
Gumagawa ako ng barless rozchin,
mahulog sa paningin ng isang kayumanggi pagkubkob. Sa mga reaksiyong kemikal
hanggang sa isa sa mga pagtatalaga ng mga talumpati fallow sa kaasiman ng gitna.

Upang masuri ang pH ng medium sa oxide power ng potassium permanganate, ibuhos ang 2-3 ml ng sodium sulfite sa tatlong test tubes
.Sa isang test tube, magdagdag ng 1 ml ng
, magdagdag ng 1 ml ng solusyon sa ikatlong test tube na may neutral na asin
. Magdagdag ng parehong halaga (2-3 ml) ng potassium permanganate sa skin test tube
.

Magtalaga ng pagbabago sa paghahanda ng rozchiniv at isulat ang mga scheme ng mga reaksyon na nagaganap sa iba't ibang media. Piliin ang yugto ng oksihenasyon ng Mn sa iyong mga sahig, itakda ang mga coefficient na may mga pagkakapantay-pantay. I-explore ang visnovok tungkol sa pag-agos ng pH ng medium sa oxide power
.

Dosvid 2. Itinalaga sa halip na bulwagan ( II ) sa yoga salt sa pamamagitan ng permanganatometry

Ang paraan ng permanganatometry ay ginagamit para sa calcareous na pagtatalaga ng mga talumpati, pagbuo ng oksihenasyon, at mga pundasyon para sa pagbabago ng pagbuburo ng lupa Mn kapag binabago ang ikalawang yugto ng oksihenasyon. Kapag nag-titrate ng acidified na pagsasalita, ano ang pagkakaiba
hanggang sa na sinamahan ng pagtaas ng dami ng asin na mangganeso
maging mahina . Ang paglitaw ng isang problema upang sabihin ang tungkol sa pagkumpleto ng reaksyon at ang pagkakaroon ng isang hindi gaanong kalabisan ng reagent.

Ang pagkakaroon ng eksperimentong pagtukoy sa dami ng stained glass
, posibleng mahihinuha mula sa batas ng mga katumbas ang dami ng natapos na talumpati.

Ang kahulugan ng isang bivalent salt ay batay sa katotohanan na sa acidic medium ang ion
madaling ma-oxidized ng permanganate sa ion
.Ang reaksyong nagaganap sa proseso ng titration ng pagkakaiba sa pagitan ng asin ng isang bivalent na asin ay ipinahayag ng sumusunod na pamamaraan:

Para sa vikonannya roboti tumawag sa mga analytical table na may katumpakan ng hanggang sa 0.0002 g (sa isang taunang slope) sprats ng mga kristal sulfate salt
, Vіdomogo pіd nazvou vіzny vitriol. Isulat ang masa ng asin sa zoshit. Kunin ang lakas mula sa huling prasko, ibuhos ang 50 ML ng sulfuric acid dito, at maingat na ihalo ito, kunin ang asin.

Sa burette para sa tulong virvi ibuhos rozchin
konsentrasyon ng vіdomoї; ilagay ang prasko sa ilalim ng buret. Ang pagtaas ng dulo ng burette ay mas katumbas ng zatist, vint ang muling pagbisita at zapovnіt yogo rozchin. Itakda ang rіven line sa burette sa zero mark (para sa dark rіdin, kinakailangan na magtrabaho kasama ang itaas na gilid ng meniscus).

Pag-trim ng prasko mula sa iba't ibang uri
sa mga kamay, na may patuloy na paghahalo, magdagdag ng maliliit na bahagi ng mga rosas
hanggang sa ang hitsura ng isang bahagyang erysipelatous farbuvannya. Matapos makumpleto ang titration, isulat ang dami ng potassium permanganate sa stained glass.

Isulat ang pantay na reaksyon, italaga ang bilang ng mga electron na ibinibigay ng ion ng baha, at kalkulahin ang molar mass ng 1st equivalent gamit ang formula (1):

(1)

Buksan ang masa ng oxidized na laway, vicorist batas ng katumbas: bilang ng katumbas
higit na katumbas ng bilang ng mga katumbas
sa ugali ng isang iyon ay nananalo ng paninibugho: