Курсовая работа: Разработка тестовых заданий к допуску и защите лабораторных работ по химии для студентов химичес
Концентрированная H2 SO4 является довольно сильным окислителем, особенно при нагревании (восстанавливается обычно до SO2 ). Например, она окисляет HJ и частично НВr (но не НСl) до свободных галоидов. Окисляются ею и многие металлы–Cu, Hg и др. (тогда как золото и платина по отношению к H2 SO4 устойчивы). Например, взаимодействие с медью идет по уравнению:
Cu + 2H2 SO4 = CuSO4 + SO2 + 2Н2 О
Свободная надсерная кислота представляет собой бесцветные кристаллы, плавящиеся при 65°С (с разложением). Она обладает очень сильными окислительными свойствами и при соприкосновении обугливает не только бумагу, сахар и т. п., но и пара–строение надсерной кислоты выражается формулой HO–SO2 –О–О–SO2 –ОН, т. е. она содержит перекисную цепочку.
Пространственная структура отвечающего ей иона S2 O8 2– оказана на рис. 107. Каждая половина этого рисунка в отдельности соответствует строению сульфат–иона.
20) При взаимодействии H2 S2 O8 с концентрированной перекисью водорода по уравнению
H2 S2 O8 + H2 O2 = 2H2 SO5 образуется мононадсерная кислота, по своему строению отвечающая серной кислоте, в которой один гидроксил замещен на группу ООН. Она представляет собой бесцветные кристаллы (т. пл. 45°С с разложением). Мононадсерная кислота является еще более сильным окислителе м, чем надсерная, и взаимодействие ее с многими органическими веществами (например, бензолом) сопровождается взрывом. Соли H2 SO5 малоустойчивы. В них она фигурирует, как одноосновная кислота
2.3. Подгруппа селена .
Содержание селена в земной коре составляет 1·10–50 %, теллура – 1 ·10–7 %, а полония – лишь 2 ·10–15 %. Последний относится к наименее распространенным в природе элементам. Он радиоактивен и с химической стороны почти не изучен.
Основными источниками получения селена и теллура служат отходы сернокислотного производства (пыль каналов и пылевых камер, ил промывных башен) и осадки («шламы»), образующиеся при очистке медиэлектролизом. Ежегодная мировая выработка селена исчисляется сотнями, теллура – десятками тонн.
При действии на них разбавленных кислот образуются селено–водород (H2 Se) и теллуроводород (Н2 Те). Оба они представляют собой бесцветные газы с характерными неприятными запахами. Растворимость их в воде примерно такая же, как у сероводорода, причем растворы показывают ясно выраженную кислую реакцию.
H2 Se и Н2 Те являются кислотами более сильными, чем уксусная (К = 2· 10–5 ). Оба соединения (особенно Н2 Те) весьма неустойчивы и легко разлагаются. Кислородомвоздуха они постепенно окисляются и в газообразном состоянии и особенно в растворе уже при обычных температурах. В общем восстановительные свойства характерны для H2 Se и Н2 Те еще более, чем для сероводорода.
Все галоидные соединения селена и теллура могут быть получены путем взаимодействия элементов. Известны следующие галогениды:
По своему характеру галогенидыселена похожи на соответствующие производные серы, причем тип Э2 Г2 в данном случае менее, а тип ЭГ4 – более устойчив.
Галогенидытеллура уже резко отклоняются по свойствам от производных серы. Так, TeF6 довольно легко разлагается водой, a TeJ4 образуется при совместном растирании элементов в присутствии воды (тогда как иодидыселена и серы вообще не получены).
При нагревании в токе воздухаселен и теллур сгорают с образованием двуокисей. Последние представляют собой бесцветные кристаллические вещества, сильно отличающиеся друг от друга по растворимости в воде: у SeO2 она весьма велика, у TeO2 очень мала.
Подобно SO2 , двуокиси селена и теллура являются кислотными ангидридами: при растворении их в воде образуются соответственно селенистая (H2 SeO3 ) и теллуристая (Н2 ТеО3 ) кислоты. Обе они диссоциированы несколько слабее сернистой.
Соли селенистой кислоты (селенистокислые, или селениты) могут быть получены нейтрализациейрастворов H2 SeO3 , соли теллуристой (теллуристокиелые, или теллуриты) –растворением ТеО2 в щелочах. И те и другие, как правило, сходны по свойствам с соответствующими сульфитами.
В то время как для четырехвалентной серы восстановительные свойства характернее окислительных, для SeIV и TeIV имеет место обратное: они довольно легко восстанавливаются до элементарных Se и Те, например, по схеме:
Н2 ЭО3 + 2SO2 + Н2 О = 2H2 SO4 + Э
Напротив, селен и теллур переходят в шестивалентное состояние лишь под действием наиболее сильных окислителей.
Селенистая кислота (K1 = 2·10–3 , K2 = 5·10–9 ) может быть получена по реакции:
3Se + 4HNO3 + H2 O = 3H2 SeO3 + 4NO. Ее окислительные свойства выражены не особенно сильно. Так, она окисляет J’, но не способна окислить Вr. Из солей Н2 SеО3 следует отметить малорастворимый селенитсеребра – Ag2 SeO3 .
Теллуристая кислота (K1 = 2·10–3 , K2 = 1·10–8 ) не была выделена индивидуальном состоянии. Ее окислительные свойства выражены слабее, чем у селенистой. Так, SO2 ею окисляется, но J' не окисляется. Амфотерность теллуристой кислоты проявляется при растворении ТеО2 в концентрированных сильных кислотах – происходит образование солей четырехвалентного теллура (например, TeO2 + 4HJ < = > TeJ4 + 2H2 O).
При окислении H2 SeO3 и H2 TeO3 , например, по схеме
5Н2 ЭО3 + 2НСlО3 = 5Н2 ЭО4 + Сl2 + Н2 О
образуются соответственно селеновая (H2 SeO4 ) или теллуровая (Н2 Те04 ) кислота. Обе они представляют собой бесцветные кристаллические вещества, хорошо растворимые в воде.
2.4. Подгруппа хрома.