Составление окислительно-восстановительных реакций соединений серебра, золота и платины

 

 

Задание 391
Серебро не взаимодействует с разбавленной серной кислотой, тогда как в концентрированной оно растворяется. Чем это можно объяснить? Составьте электронные и молекулярные уравнения соответствующей реакции.
Решение:

Серная кислота обладает окислительными свойствами (сходными со свойствами азотной кислоты), если её концентрация превосходит 70%. Только тогда можно говорить о специфических свойствах H2SO4, как окислителя. Концентрированная серная кислота, как окислитель восстанавливается активными металлами (от Mg Cr) до H2S, малоактивными металлами (от Fe до Pb) – до свободной серы, а тяжёлыми, инертными металлами (отSb до Au) – до оксида серы (IV). При содержании H2SO4 в растворе менее 70% (разбавленная серная кислота) её поведение описывается в рамках обычных представлений. При взаимодействии разбавленной серной кислоты с металлами, стоящими в электрохимическом ряду напряжений левее водорода, выделяется газообразный водород. С металлами, стоящими в ряду напряжений правее водорода, разбавленная серная кислота не взаимодействует.
В концентрированной серной кислоте элементом-окислителем является атом серы (степень окисления +6), а в разбавленной – водород (степень окисления +1).

Уравнение реакции растворения серебра в концентрированной серной кислоте

Уравнения электронного баланса:

серебро, золото, платина

Ионно-молекулярное уравнение:

2Аg0  + S6+ = 2Ag+ + S4+

Молекулярное уравнение реакции:

2Аg + 2H2SO4 = Ag2SO4 + SO2 + 2H2O

В данной реакции серебро увеличивает свою степень окисления от 0 до +1, т. е. проявляет свойства восстановителя, а сера уменьшает свою степень окисления от +6 до +4, т.е. проявляет свойства окислителя.


Задание 401
Какую степень окисления проявляют медь, серебро и золото в соединениях? Какая степень окисления наиболее характерна для каждого из них? Иодид калия восстанавливает ионы меди (II) в соединения меди со степенью окисления +1. Составьте электронные и молекулярные уравнения взаимодействия KI с сульфатом меди.
Решение:
Для меди характерна степень окисления +1 (Cu2O, CuCl, CuI, Cu2S) и +2 [CuO,  CuSO5H2O, Cu(NO3)6H2O, CuS, Cu2(OH)2CO3]; для серебра: +1 (Ag2O, AgNO3, AgCl, AgBr, AgI); для золота: +3 (AuCl3, H[AuCl4]). Как элементы 2-й группы медь, серебро и золото имеют по одному электрону на внешнем энергетическом уровне (ns1), поэтому должны проявлять степень окисления +1. Характерная степень окисления, как у элементов 2-й группы должна быть +2. Для меди наиболее характерна степень окисления +2, для серебра +1, а для золота +3.

Уравнения взаимодействия KI с сульфатом меди

Уравнения электронного баланса:

серебро, золото, платина

Ионно-молекулярное уравнение:

2Сu2+  +2I- = Cu+ + I20

Молекулярное уравнение реакции:

CuSO4 + 2KI   = 2CuI↓ + I2 + K2SO4


Задание 404
Золото растворяется в царской водке и в селеновой кислоте, приобретая при этом высшую степень окисления. Составьте электронные и молекулярные уравнения соответствующих реакций.
Решение:
а) Золото растворяется в «царской водке» с образованием комплекса H[AuCl4]

Уравнения электронного баланса:

серебро, золото, платина

Ионно-молекулярное уравнение:

Au0  +N5+ = Au3+ + N2+

Молекулярное уравнение реакции:

3Au + 12HCl + 3HNO3 = 3H[AuCl4] + 3NO + 6H2O

б) Золото растворяется в селеновой кислоте с образованием селената золота(III)

Уравнения электронного баланса:

серебро, золото, платина

Ионно-молекулярное уравнение:

2Au0  + 3Se6+ = 2Au3+ + 3Se4+

Молекулярное уравнение реакции:

2Au + 6H2SeO4  = Au2(SO4)3 + 3SeO2 + 6H2O


Задание 428
Составьте электронные и молекулярные уравнения реакций: а) растворения платины в царской водке; б) взаимодействия осмия с фтором. Платина окисляется до степени окисления +4, а осмий - до+8.
Решение:
а) Реакция растворения платины в царской водке

Уравнения электронного баланса:

серебро, золото, платина

Ионно-молекулярное уравнение:

3Pt0  + 4N5+  = 3Pt4+ + 4N2+

Молекулярное уравнение реакции:

3Pt  + 4HNO3 + 18HCl = 3H2[PtCl6] + 4NO + 8H2O;

б) Реакция взаимодействия осмия с фтором:

Уравнения электронного баланса:

серебро, золото, платина

Ионно-молекулярное уравнение:

Os0  + 4F20  =  Os8+ + 8F

Молекулярное уравнение реакции:

Os  + 4F2 = OsF8.