H2S и S выделяются в случае активных металлов до цинка включительно (Еоме Ео Zn).
SO2 выделяется при взаимодействии металлов, стоящие в таблице СЭП, ниже цинка (Еоме Ео Zn).
Необходимо помнить, что при изменении условий реакция для одного и того же металла можно получить разные продукты, так что предложенная схема является до некоторой степени условной. Например, при длительном нагревании взаимодействие алюминия с конц. серной кислотой может идти до образования не только серы, но и сероводорода:
Al + Н2SO4 (конц.) = Al2(SO4)3 + Н2О + S
Al + Н2SO4 (конц.) = Al2(SO4)3 + Н2О + H2S
Со щелочными металлами серная кислота конц. и разб. взаимодействует одинаково по реакции: Na + Н2SO4 (разб.,конц.) = Na2SO4 + Н2О + H2S
Существуют особенности взаимодействия свинца с серной кислотой - образуется кислая растворимая соль – гидросульфат свинца:
Pb + 3H2SO4(конц.) = Pb(HSO4)2 + 2Н2О + SО2
К каждой реакции необходимо составить уравнения ионно-электронного баланса и расставить коэффициенты. Концентрированная серная кислота - сильный окислитель, и окисляет металлы, стоящие в таблице СЭПОТ до серебра включительно
Следует иметь в виду, что металлы, проявляющие разные степени окисления, в случае кислот, в которых окислителем является катион водорода, окисляются до низших степеней окисления, а в конц. Н2SO4 – до высших. Например, железо:
Fe + Н2SO4(разб.) = FeSO4 + H2
2Fe +6Н2SO4 (конц.) = Fe2(SO4)3 +6Н2О + 3SО2 (при нагревании)
Вторая реакция идет только при нагревании. В холодной конц. Н2SO4 железо, а также алюминий, хром, марганец - пассивируются. Реакцию пассивации можно написать следующим образом:
2H2S + 3O2 => 2H2O + 2SO2. Для начала рассчитаем количество вещества H2S (сероводорода), если известно, что при н.у. это вещество занимает объем в 10 л: n = V/V(m) = 10 л/ 22.4 (л/моль) ≈0.45 моль, некоторое количество. Но посмотрим по уравнению реакции: количество H2S составляет ⅔ от количества O2, необходимого для его сжигания, а значит, можно точно не рассчитывать количества веществ, а обойтись пропорцией. Так как V (H2S) / V (O2) = ⅔, а V (H2S) = 10 л, то V (O2) = 10 : ⅔ = 15 л. ответ: 15 л кислорода.
Согласно справочным данным растворимость хлорида калия KCl при температуре 100 оС составляет 56,2%, а при 0 оС растворимость составляет 28,1% 1. Определим количественный состав раствора при 100оС: в 100 граммах растворасодержится 56,2 г KCl, то есть раствор состоит из 56,2 г соли KCl и 43.8 г воды. Поскольку воды было взято 200 граммов, определим необходимое количество хлорида калия, чтобы раствор соответствовал концентрации 56,2%.
43.8 г воды 56,2 г КСl 200 г воды Хг КСl, Х = 200*56,2/43,8 = 256,6 г КСl
Общая масса раствора будет = 256,6 + 200 = 456,2 г
2. при оС растворимость КСl составляет 28,1%, т.е
в 100 граммах раствора содержится 28,1 г соли КСl, а в 456,2 граммах содержание соли должно быть Y г Y = 456,2*28,1/100 = 128,2 г соли KCl а так как соли было введено 256,6 граммов, а раствориться при температуре 0оС может лишь 128,2 грамма, то (256,6 - 128,2) = 128,4 грамма соли выпадет из раствора в виде кристаллов.
Н2SO4 (конц.) окисляет все металлы в ряду стандартных электродных потенциалов до серебра включительно.
S6+ (SO42-) + ne S2-(H2S), So (S), S4+(SO2)
Этим процессам восстановления серной кислоты соответствуют следующие ионно-электронные равновесные полуреакции:
SO42- + 4H+ +2e ↔ SO2 + 2H2O Eo = +0,17B
SO42- + 10H+ +8e ↔ H2S + 4H2O Eo = +0,31B
SO42- + 8H+ +6e ↔ S + 4H2O Eo = +0,36B
Пользоваться данными значениями ОВПОТ некорректно, т.к. концентрация серной кислоты значительно превышает 1моль/л
Cхематично реакции окисления металлов в конц. Н2SO4 можно записать в виде:
Ме + Н2SO4 (конц.) = Мех(SO4)y + Н2О + (H2S, S, SO2)
H2S и S выделяются в случае активных металлов до цинка включительно (Еоме Ео Zn).
SO2 выделяется при взаимодействии металлов, стоящие в таблице СЭП, ниже цинка (Еоме Ео Zn).
Необходимо помнить, что при изменении условий реакция для одного и того же металла можно получить разные продукты, так что предложенная схема является до некоторой степени условной. Например, при длительном нагревании взаимодействие алюминия с конц. серной кислотой может идти до образования не только серы, но и сероводорода:
Al + Н2SO4 (конц.) = Al2(SO4)3 + Н2О + S
Al + Н2SO4 (конц.) = Al2(SO4)3 + Н2О + H2S
Со щелочными металлами серная кислота конц. и разб. взаимодействует одинаково по реакции: Na + Н2SO4 (разб.,конц.) = Na2SO4 + Н2О + H2S
Существуют особенности взаимодействия свинца с серной кислотой - образуется кислая растворимая соль – гидросульфат свинца:
Pb + 3H2SO4(конц.) = Pb(HSO4)2 + 2Н2О + SО2
К каждой реакции необходимо составить уравнения ионно-электронного баланса и расставить коэффициенты. Концентрированная серная кислота - сильный окислитель, и окисляет металлы, стоящие в таблице СЭПОТ до серебра включительно
Следует иметь в виду, что металлы, проявляющие разные степени окисления, в случае кислот, в которых окислителем является катион водорода, окисляются до низших степеней окисления, а в конц. Н2SO4 – до высших. Например, железо:
Fe + Н2SO4(разб.) = FeSO4 + H2
2Fe +6Н2SO4 (конц.) = Fe2(SO4)3 +6Н2О + 3SО2 (при нагревании)
Вторая реакция идет только при нагревании. В холодной конц. Н2SO4 железо, а также алюминий, хром, марганец - пассивируются. Реакцию пассивации можно написать следующим образом:
2Fe + 3Н2SO4 (конц.) = Fe2O3 + 3Н2О +3SО2 (на холоду)