3. Использование стандартных электродных потенциалов для установления направления окислительно-восстановительных реакций при стандартных условиях. Ряды Латимера

Диаграмма Латимера представляет стандартные электродные потенциалы между различными формами одного элемента с разными степенями окисления.

Используя диаграмму Латимера, можно определить возможность реакции диспропорционирования. Если на диаграмме Латимера потенциал справа от рассматриваемой формы больше, чем потенциал слева, то эта форма склонна к диспропорционированию.

Билет№3. 1. Кислородные кислоты галогенов и их соли. Термодинамика окислительно-восстановительных процессов при рН=0 и рН=14 (диаграммы Фроста) на примере хлора. Межгалогенные соединения. Поликатионы и полианионы галогенов.

Гипогалогенитные кислоты НХО известны лишь в разбавленных водных растворах*. Их получают взаимодействием галогена с суспензией оксида ртути:

2Вг2 + 3HgO + Н20 = Hg302Br24 + 2НВrO

Гипогалогенитные кислоты являются слабыми. кислотные свойства в ряду НСЮ—НВгО—НЮ ослабляются, а основные увеличиваются. Иодноватистая кислота является уже амфотерным соединением. Устойчивость гипогалогенитов понижается вниз по группе.

Растворы гипогалогенитов имеют сильнощелочную реакцию, а пропускание через них С02 приводит к образованию кислоты:

NaCIO + Н20 + С02 = NaHC03 + НСЮ

Гипогалогенитные кислоты и их соли являются сильными окислителями:

6NaC10 + Br2 = 2NaBr03 + С12 + 4NaCl

2NaC10 + MnCl2 + 4NaOH = Na2Mn04 + 4NaCl + 2H20

Из оксокислот НХ02 известна хлористая кислота НСIO2.

НСIO2 получают обработкой суспензии Ва(СЮ2)2 разбавленной серной

кислотой:

Ва(СЮ2)2 + H2S04 = BaS044 + 2НСЮ2

Хлориты получают мягким восстановлением СlO2 в щелочной среде:

2СlO2 + Ва(ОН)2 + Н202 = Ва(СlO2)2 + 2Н20 + 02Т

2СlO2 + РЬО + 2NaOH = РЬ024 + 2NaCl02 + Н20

Оксокислоты НХ03 более устойчивые. Хлорноватая НСЮ3 и бромноватая НВЮ3 кислоты получены в растворах, а йодноватая НЮ3 выделена как индивидуальное вещество. Растворы НСlO3 и НВrO3 получают действием разбавленной H2S04 на растворы соответствующих солей

Ва(СlO3)2 + H2S04 = 2НСЮ3 + BaS04

Йодноватую получают окислением иода дымящей азотной кислотой, раствором пероксида водорода:

I2 + 5Н202 = 2НI3+4Н20

НХ03 являются сильными кислотами. В ряду НСlO3— НВrO3— НI3

хлорная кислота НС104 — бесцветная жидкость , смешивается с водой в любых соотношениях.

Ортоиодная кислота Н5IO6

Твердые галогенаты являются сильными окислителями:

2S + 2КВrO3 = K2S04 + Br2 + S02

Твердые хлораты являются сильными окислителями. галогены взаимодействуют друг с другом с образованием большого числа межгалогенных соединений. Известны также гомоядерные поликатионы и полианионы галогенов.

Межгалогенные соединения синтезируют при взаимодействии простых веществ.

С12 + 3F2 =2C1F3

I2 + 3F2=2IF3

Br2 + 5F=2BrF5

Все межгалогенные соединения разлагаются водой.

Br+5F5 +ЗН20 = HBr+503 + 5HF

Межгалогенные соединения являются сильными окислителями.

Йод при взаимодействии с сильными кислотами Льюиса образует устойчивые поликатионы I2⁺, I3⁺, I5⁺. I4²⁺

2I2 + 3AsF5= 2I2⁺[AsF6]^- + AsF3

5I2 + 3AsF5S=2I2⁺[AsF6]^- + AsF3

Поликатионы иода построены из цепей

Кроме гомоядерных получены и гетероядерные поликатионы, например C1F2:

ClF3+SbF5 = [ClF2]+[SbF6]-

Смешанные полианионы. синтезируют по реакции между галогенидом металла и галогеном: CsBr + С12 = CsBrCl2.