Окислительно-восстановительная реакция
Информация - Химия
Другие материалы по предмету Химия
твами тепла, отделяемого различными металлами, становится понятным, что медь, свинец , железо, но не восстановляет цинка, калия, натрия и пр., которыми при высокой температуре сама восстановляется до угля. Уголь и окись углерода не употребляются для восстановления сернистых и хлористых металлов, так как не дают с серой и хлором прочных соединений.
Не менее обыкновенным восстановителем в лабораторной практике служит водород. Если В. ведется сухим путем, в отсутствие воды, тогда восстановляемое вещество накаливают в трубке и пропускают сквозь трубку струю водорода. При В. окислов реакция выражается уравнением:
МО (окисел) + Н 2 (водород) = M (металл) + Н 2 О (вода)
Соединяясь с 16 вес. частями кислорода в количестве 2 вес. частей для образования 18 вес. частей водяного пара, водород выделяет 60 тыс. ед. тепла. Водородный газ легко восстановляет медь, свинец, олово, никель, кобальт, окислы которых образованы с выделением не более 65 тыс. ед. тепла. Железо само способно разлагать воду, т. е. восстановлять водород при высокой температуре; при накаливании окиси железа даже с избытком водорода в замкнутом сосуде полного восстановления железа не происходит, образуется вода, металлическое железо, но часть водорода и окиси железа останется. Эти четыре тела будут между собой в некотором равновесии, и количество каждого будет определяться температурой и относительной массою. Если же над накаленной окисью железа пропускать ток водорода, который будет уносить водяной пар, обратная реакция невозможна - вода будет образовываться до тех пор, пока не унесется весь кислород окиси и железо восстановится до конца. При восстановлении окиси цинка то же явление усложняется еще летучестью самого цинка. При некоторой высокой температуре водород восстановляет окись цинка: пары цинка и воды вместе уносятся водородом в немного более холодную часть трубки, где успевают прореагировать, давая обратно водород и окись цинка, осаждающуюся на стенках трубки. Так дело идет при медленном токе водорода; если же ток быстрый, пары воды и цинка быстро уносятся в холодные части трубки, и здесь быстро охлаждаются ниже той температуры, при которой цинк , кальций, алюминий, магний водородом из обычных их окислов не восстановляются, развивая более тепла при соединении с кислородом, чем водород.
Выделяя при соединении с кислородом различные количества тепла, сами металлы могут восстановлять друг друга. Особенно энергичным восстановителем является порошкообразный магний. При соединении с кислородом он выделяет наибольшее количество тепла и соответственно с этим при нагревании восстановляет из окислов все металлы, иногда даже со взрывом. Водород и некоторые металлы с удобством употребляются для восстановления сернистых металлов. Реакция состоит в отнятии серы водородом или металлом и образовании сероводорода или сернистого металла:
MS+H 2=M+H2 S или MS+M'=M+M'S
Хотя, соединяясь с серою, многие металлы выделяют более тепла, чем водород, и можно бы думать по термическим данным, что другие сернистые металлы , висмуте и др. Если металл летуч, возможны два случая. 1) Температуры начала диссоциации у сернистого металла ниже, чем у сероводорода, как, напр., у сернистой ртути; тогда сера <http://www.wikiznanie.ru/ru-wz/index.php/%