Химия
1.4.8. Реакции окислительно-восстановительные. Коррозия металлов и способы защиты от нее
Опыт "вулкан"
Яркий опыт протекает при разложении оранжевого дихромата аммония, в результате которого образуются газообразный азот, вода и темно-зеленый оксид хрома(III). Это реакция «вулкан».
\({(N{H_4})_2}C{r_2}{O_7}\mathop \to \limits^t {N_2} \uparrow + {H_2}O + C{r_2}{O_3}\)
1. Расставим степени окисления у элементов в данном уравнении, согласно правилам, изложенным выше.
\(\mathop {(N}\limits^{ - 3} {\mathop {{H_4})}\limits^{ + 1} _2}{\mathop {Cr}\limits^{ + 6} _2}{\mathop O\limits^{ - 2} _7} \to {\mathop N\limits^0 _2} + {\mathop H\limits^{ + 1} _2}\mathop O\limits^{ - 2} + {\mathop {Cr}\limits^{ + 3} _2}{\mathop O\limits^{ - 2} _3}\)
2. Видим, что у азота степень окисления повышается (это полуреакция окисления), а у хрома – понижается (полуреакция восстановления). Запишем эти две полуреакции с указанием электронов, отдаваемых восстановителем и принимаемых окислителем.
\(\begin{array}{l}\mathop {2N}\limits^{ - 3} - 6e \to {\mathop N\limits^0 _2}\\\mathop {2Cr}\limits^{ + 6} + 6e \to \mathop {2Cr}\limits^{ + 3} \end{array}\)
Расставим коэффициенты перед окислителем и восстановителем в уравнении.
\(\mathop {(N}\limits^{ - 3} {\mathop {{H_4})}\limits^{ + 1} _2}{\mathop {Cr}\limits^{ + 6} _2}{\mathop O\limits^{ - 2} _7} \to {\mathop N\limits^0 _2} + {\mathop H\limits^{ + 1} _2}\mathop O\limits^{ - 2} + {\mathop {Cr}\limits^{ + 3} _2}{\mathop O\limits^{ - 2} _3}\)
\(\mathop N\limits^{ - 3} \) должно быть 2 моль. В дихромате аммония уже есть 2 моль азота.
\({\mathop N\limits^0 _2}\) должно быть 2 моль. В молекуле азота уже есть 2 моль азота.
У \(\mathop {Cr}\limits^{ + 6}\ и \;\;\mathop {Cr}\limits^{ + 3} \;\) должно быть 2 моль.
В дихромате аммония и в оксиде хрома(III) уже есть по 2 моль хрома. Значит перед дихроматом аммония, азотом и оксидом хрома(III) должны стоять единицы, которые обычно не ставятся.
Уравниваем водород, для этого перед водой ставим 4. Кислород сам уравнялся.
\(\mathop {(N}\limits^{ - 3} {\mathop {{H_4})}\limits^{ + 1} _2}{\mathop {Cr}\limits^{ + 6} _2}{\mathop O\limits^{ - 2} _7} \to {\mathop N\limits^0 _2} + {\mathop {4H}\limits^{ + 1} _2}\mathop O\limits^{ - 2} + {\mathop {Cr}\limits^{ + 3} _2}{\mathop O\limits^{ - 2} _3}\)
В этом уравнении и элемент окислитель, и элемент восстановитель находятся в одном соединении, но это разные элементы. Такой тип ОВР называется внутримолекулярный.
А окислителем и восстановителем будет являться одно и то же соединение – дихромат аммония
\({(N{H_4})_2}C{r_2}{O_7}\)
Другие материалы по данной теме
Видео
7.6. Коррозия металлов и способы защиты от нее
Определение
Коррозия