Неорганическая химия
April 19
Решение цепочки по неорганике №4
Общие рекомендации всё те же: не спешите, обдумывайте свои шаги с разных сторон и желательно не на уровне начальной школы.
- Соли бескислородных кислот можно получать несколькими способами. Например сплавляя металл с неметаллом или проводя реакцию замещения металлом водорода из самой кислоты. В обоих случаях металл является восстановителем. Если металл может проявлять несколько различных степеней окисления, то его степень окисления в получаемой соли определяется окислителем. Хлор - сильный окислитель, поэтому он повысил бы степень окисления железа до +3: Fe + Cl₂ = FeCl₃. А водород в соляной кислоте - слабый окислитель, который не так сильно меняет степень окисления металла.
- Дальнейшее повышение степени окисления возможно только в присутствии достаточно сильного окислителя. Учитывая, что соотношение металл:неметалл в этой соли возрастает, проще всего добавить молекулярный хлор.
- Обратное снижение степени окисления железа возможно под действием хороших восстановителей. Проблема, что активные металлы - слишком сильные восстановители, которые полностью вытеснят железо. И тут на помощь приходит ряд активности металлов. В нём указаны восстановительные свойства только металлов в нулевых степенях окисления, а нам нужно трёхвалентное железо, которое на самом деле очень плохой восстановитель. Так, восстановительная активность падает в ряду: Fe²⁺ > Fe⁰ > H⁰ > Cu²⁺ > Fe³⁺. Поэтому можно использовать молекулярный водород, медь или само железо. Дальнейшее снижение степени окисления не происходит из-за недостаточной активности реагента. Для углубления в этой теме изучайте электрохимические потенциалы.
- Стандартная реакция обмена. Не забывайте, что соли хорошо реагируют в растворах, то есть должны быть растворимыми. И реакция обмена должна быть необратимой благодаря образованию слабого электролита или его аналога (комплексная/кислая соль), или неэлектролита (оксиды).
- Разложение нитратов металлов одна из любимых тем на экзаменах и олимпиадах и must have для каждого учащегося. В ходе их разложения выделяется молекулярный кислород, поэтому если металл в регенте находится в степени окисления меньше базовой, то переходит в более стабильную (Fe²⁺ -> Fe³⁺, Cr²⁺ -> Cr³⁺, Mn²⁺ -> Mn⁴⁺).
- Амфотерные оксиды вступают в реакции нейтрализации с щелочами. Активные амфотерные соединения в растворах образуют комплексные соли с гидроксогруппами. При сплавлении образуются различные ферриты и ферраты, алюминаты и т.д.
- Полученный феррат(III) калия можно для упрощения рассматривать как смесь оксида калия и оксида железа(III). Исходя из этого легко понять, что при добавлении избытка кислоты будут образовываться соли этих металлов.