Metālu reakcijas ar skābēm — teorija. Ķīmija, Vispārīgā ķīmija 1. kurss.

Metālu reakcijas ar skābēm

Šīs reakcijas notiek dažādi un visas skābes var iedalīt divās grupās:

a) Metālu reakcijas ar skābēm, kur oksidētājs ir

{H_{3} O}^{+}

jons.

Skābju

(HCl, H_{2} {SO}_{4} (a), {CH}_{3} COOH, H_{3} {PO}_{4} u . c .)

ūdens šķīdumos kā oksidētājs darbojas

{H_{3} O}^{+}

jons.

Pieņem, ka skābju šķīdumos ūdeņraža redoks potenciāls E=0 V, kaut gan patiesībā tas ir atkarīgs no šķīduma pH.

Teorētiski ar šiem šķīdumiem var reaģēt tie metāli, kuru redoks potenciāli ir negatīvi.

Arī šajās reakcijās reakcijas produkta šķīdība var būtiski ietekmēt reakcijas norisi.

b) Metālu reakcijas ar skābēm, kuru anjoni ir oksidētāji.

Šādu skābju

(H_{2} {SO}_{4} (k), {HNO}_{3} (k), {HNO}_{3} (a), H_{2} {SeO}_{4}, H {MnO}_{4}, {HNO}_{3} + 3 HCl)

anjoni ir spēcīgāki oksidētāji nekā

{H_{3} O}^{+}

joni. Šajās reakcijās veidojas metālu joni un dažādi anjonu reducēšanās produkti.

Reakcijas ar koncentrētu $H_{2} {SO}_{4}$

{SO}_{4}^{2 -}

jona var veidoties

{SO}_{2}, S vai H_{2} S

. To,kurš no šiem

{SO}_{4}^{2 -}

reducēšanās produktiem veidosies, nosaka vairāki faktori:

-metāla aktivitāte,

-temperatūra,

-skābes koncentrācija.

\begin{array}{l} {SO}_{4}^{2 -} + {4 H}^{+} + {2 e}^{-} ⇄ H_{2} {SO}_{3} + H_{2} O E = + 0, 17 V \\ ↙ ↘ \\ {SO}_{2} H_{2} O \\ {SO}_{4}^{2 -} + {8H}^{+} + {6e}^{-} ⇄ S + 4 H_{2} O E = + 0, 36 V \\ {SO}_{4}^{2 -} + {10H}^{+} + {8e}^{-} ⇄ H_{2} S + {4H}_{2} O E = + 0,31 V \end{array}

Jo metāls ir aktīvāks, jo skābes reducēšanās produkti ir ar zemākām pakāpēm.

Svarīgi!

Koncentrēta sērskābe pasivē (nereaģē) Al, Fe, Ni, Cr, veicinot oksīdu kārtiņas veidošanos.

Reakcijas ar koncentrētu un atšķaidītu ${HNO}_{3}$

Var veidoties

{NO}_{2}, NO, N_{2} O, N_{2} un {NH}_{4}^{+}

Iespējami šādi

{NO}_{3}^{-}

jona reducēšanās vienādojumi:

\begin{array}{l} {NO}_{3}^{-} + {2 H}^{+} + e^{-} ⇄ {NO}_{2} ↑ + H_{2} O E = + 0,80 V \\ {NO}_{3}^{-} + {4H}^{+} + {3e}^{-} ⇄ NO ↑ + {2H}_{2} O E = + 0,96 V \\ {NO}_{3}^{-} + {10H}^{+} + {8e}^{-} ⇄ N_{2} O ↑ + {5H}_{2} O E = + 1,12 V \\ {NO}_{3}^{-} + {12 H}^{+} + 10 e^{-} ⇄ N_{2} ↑ + {6H}_{2} O E = + 1,24 V \\ {NO}_{3}^{-} + {10H}^{+} + {8e}^{-} ⇄ {NH}_{4}^{+} + {3H}_{2} O E = + 0,87 V \end{array}

Ar koncentrētu slāpekļskābi un mazaktīviem metāliem galvenokārt veidojas slāpekļa savienojumi ar augstākām oksidēšanās pakāpēm, ar aktīvākiem metāliem un atšķaidītu slāpekļskābi - ar zemākām oksidēšanās pakāpēm, bet citos gadījumos - ar videjām oksidēšanās pakāpēm.

Skābe	Metāls	Kas rodas
Koncentrēta ${HNO}_{3}$	1) Al, Cr, Fe, Ni, Au, Pt, Ir, Ta 2) Mazakivie metāli: Cu, Ag, In, Pb u.c. 3) Aktīvie metāli: Li, Na, K, Ca u.c.	1) nereaģē 2) ${NO}_{2}$ 3) $N_{2} O$
Atšķaidīta ${HNO}_{3}$	1) Mazaktīvie metāli: Cu, Ag 2) Aktīvie metāli: Li, Na, K, Ca, Mg, kā arī Zn un Fe	1) NO 2) ${NH}_{4} {NO}_{3}$

Atsauce:

https://moodle.rtu.lv/public/course/view.php?id=38809

Iepriekšējā teorija

Atgriezties tēmā

Nākamā teorija

Nosūtīt atsauksmi

Atradi kļūdu?

Sūti mums ziņu!

3. Metālu reakcijas ar skābēm

Teorija