|
 |
|
koje su oksidirajuće kiseline i zasto i s kojim elementima reagiraju i zasto??
|
|
Ime i prezime:
helga sabo
poisson@net.hr
|
 |
 |
Otapanje nekog neplemenitog metala možemo prikazati kao redoks reakciju u kojoj je oksidans vodikov ion, a metal se oksidira:
H+(aq) + e- <=> 1/2H2(g)
Zn(s) <=> Zn2+(aq) + 2e- Metal će se otapati ako je redukcijski potencijal gornje polureakcije viši od redukcijskog (u obratnom smjeru nego kako je ovdje napisano) potencijala donje polureakcije. Standardni redukcijski potencijal Zn2+/Zn u kiselom je -0,76 V, a za sustav H+/H2 E°= 0 V (dogovorno) pa će reakcija ići, što znamo i iz iskustva. U načelu cink se otapa u bilo kojoj kiselini jer nam trebaju samo H+ ioni. Kod oksidirajućih kiselina i kiselinski ostatak može djelovati kao oksidans. Dušična kiselina vrlo često tako reagira. Cink se može otapati u dušičnoj kiselini na »normalan« način:
Zn(s) + 2H+(aq) -> Zn2+(aq) + H2(g) ili uz redukciju nitrata:
4Zn(s) + NO3-(aq) + 10H+(aq) -> 4Zn 2+(aq) + NH4+(aq) + 3H2O(l) (moguć je zapravo cijeli niz različitih produkata).
Ima li metal viši redukcijski potencijal od potencijala redukcije H+, neće se otapati u kiselini ako ona nema i dodatna oksidirajuća svojstva. Bakar se ne otapa u solnoj kiselini jer je standardni elektrodni potencijal za polureakciju
Cu3+(aq) + 2e- <=> Cu(s) pozitivan (E°= +0,34 V). Međutim, u razrijeđenoj dušičnoj kiselini:
3Cu(s) + 2NO3-(aq) + 8H+(aq) -> 3Cu2+(aq) + 2NO(g) + 4H2O(l) jer je standardni elektrodni potencijal redukcije NO3- u NO u kiselom E°= +0,96 V. Bakar će se otapati i u sumpornoj kiselini:
Cu(s) + HSO4- + 3H+ -> Cu2+(aq) + SO2 + 2H2O(l) iako je njeno oksidacijsko djelovanje puno slabije pa kiselina mora biti vruća i koncentrirana.
Zlato se ne otapa niti u dušičnoj niti u sumpornoj kiselini zbog izrazito pozitivnog potencijala:
Au3+(aq) + 3e- -> Au(s) E°= +1,52 V
Zlato s kloridnim ionima čini stabilan kompleks pa potencijal u tom slučaju pada:
AuCl4-(aq) + 3e- -> Au(s) + 4Cl-(aq) E°= +0,93 V
Smjesa dušične i solne kiseline (zlatotopka) stoga otapa zlato:
Au(s) + NO3-(aq) + 4Cl-(aq) + 4H+(aq) -> AuCl4-(aq) + NO(g) + 2 H2O(l)
Da bismo predvidjeli smjer reakcije morali bismo znati prave potencijale polureakcija u sustavu. Standardni redukcijski potencijali definirani su za otopine s koncentracijom približno 1 mol dm-3 (odnosno aktivitet točno 1). Potencijali se mogu izračunati uz poznavanje standardnih elektrodnih potencijala i koncentracija (aktiviteta) svih tvari koje sudjeluju u reakciji (Nernstova jednadžba). Pa čak ni tada nije sigurno kako će reakcija teći. Neki metali su neobično otporni prema kiselinama jer kiselina ponekad na površini metala stvori sloj teško topljive soli ili oksida. |
|
|
Odgovorio:
Kristijan A. Kovač
kkovac@chem.pmf.hr
<-- Povratak
|
|
|
Postavite
pitanje iz bilo kojeg područja kemije i
e-škola će osigurati da dobijete odgovor od kompetentnog znanstvenika. |
  |
|
