40. Серная, селеновая и теллуровые кислоты.

Ответ. Серная кислота Н2SO4 – тяжелая бесцветная жидкость, смешивается с водой в любых соотношениях. Если концентрация раствора составляет 70 % и выше, то кислота называется концентрированной, если менее 70 % – разбавленной. Очень гигроскопична, используется для связывания воды. Молекула Н2SO4 содержит 2 окислителя: H+ и S+6, который входит в состав аниона SO42–. В растворе окислителем является H+, поскольку в растворе Н2SO4 находится в виде гидратированных ионов (как сильный электролит). Таким образом, Н2SO4(разб.) проявляет все общие свойства кислот. Взаимодействует с металлами с Е0 < 0: Fe + Н2SO4 = FeSO4 + H2. Взаимодействует с основными и амфотерными оксидами: CaO + Н2SO4 = CaSO4 + H2O, ZnO + Н2SO4 = ZnSO4 + H2O. Взаимодействует с растворимыми и нерастворимыми основаниями, амфотерными гидроксидами: 2NaOH + Н2SO4 = Na2SO4 + 2H2O, 2Al(OH)3 + 3Н2SO4 = Al2(SO4)3 + 6H 2O. Взаимодействует с солями, если выполняется условие протекания реакций обмена: BaCl2 + Н2SO4 = BaSO4 + 2HCl. Взаимодействует с аммиаком: 2NH3 + Н2SO4 = (NH4)2SO4. Н2SO4(конц.) проявляет окислительные свойства за счет S+6 (слабый электролит): S+6 + 2e– → S+4 (SO2), S+6 + 6e– → S0, S+6 + 8e– → S2– (H2S). Продукты восстановления зависят от двух факторов: активности восстановителя; концентрации кислоты. Химические свойства Н2SO4(конц.). Окисляет щелочные и щелочноземельные металлы: 8Na + 5Н2SO4(конц.) = 4Na2SO4 + H 2S + 4H2O. Окисляет менее активные металлы с Е0 < 0: Zn + 2Н2SO4(конц.) = ZnSO4 + SO2 + 2H2O (немного разб.), 3Zn + 4Н2SO4(конц.) = 3ZnSO4 + S+ 4H2O (умеренно разб.), 4Zn + 5Н2SO4(конц.) = 4ZnSO4 + H2S + 4H2O (сильно разб.). Пассивирует при обычных условиях такие металлы, как Al, Fe, Cr; реакции идут при нагревании. Окисляет металлы Е0 > 0: Cu + 2Н2SO4(конц.) = CuSO4 + SO2 + 2H 2O. Не взаимодействует с Au и Pt ни при каких условиях. Окисляет некоторые неметаллы (S, C, P, As): C + 2Н2SO4(конц.) = CO2 + 2SO2 + 2H 2O. Окисляет различные сложные восстановители: 2HBr + Н2SO4(конц.) = Br2 + SO2 + 2H 2O. Селеновая кислота — неорганическая кислота, состоящая из катиона водорода и аниона селената (SeO42-). Химическая формула H2SeO4. Сильная кислота, токсична. Селеновая кислота при стандартных условиях представляет собой бесцветное кристаллическое вещество, хорошо растворимое в воде. Ядовита, гигроскопична, является сильным окислителем. Селеновая кислота — одно из немногих соединений, растворяющих золото (наряду с хлорной кислотой, царской водкой, раствором Люголя, цианидами и др.). В твёрдом состоянии она кристаллизуется в ромбическую структуру. Взаимодействие оксида селена(VI) с водой: SeO3 + H2O = H2SeO4. Взаимодействие селена с хлорной или бромной водой: Se + 3Cl2 + 4H2O = H2SeO4 + 6HCl. Se + 3Br2 + 4H2O = H2SeO4 + 6HBr. Взаимодействие селенистой кислоты или оксида селена (IV) с пероксидом водорода: SeO2 + H2O2 = H2SeO4. H2SeO3 + H2O2 = H2SeO4 + H2O. Сильный окислитель, более сильный чем серная кислота, даже в умеренно разбавленном растворе (для сравнения даны электродные потенциалы φHSO4-/H2SO3=0,16 В, φSeO42-/H2SeO3=1,15 В). Так, например, селеновая кислота способна к окислению соляной кислоты (ввиду большего значения электродного потенциала), в отличие от серной, которая не взаимодействует с ней: H2SeO4 + 2HCl = H2SeO3 + Cl2 + H2O. Горячая, концентрированная селеновая кислота способна растворять золото, образуя красно-жёлтый раствор селената золота(III): 2Au + 6H2SeO4 = Au2(SeO4)3 + 3H2SeO3 + 3H2O. Для получения безводной кислоты в твёрдом кристаллическом состоянии полученный раствор выпаривают при температуре ниже 140 °C (413 К, 284 °F) в вакууме. Концентрированные растворы данной кислоты вязки. Известны кристаллические моно- и дигидраты. Моногидрат плавится при 26 °C, дигидрат при −51,7 °C. Соли селеновой кислоты называются селенаты: Селенат аммония — (NH4)2SeO4. Селенат бария — BaSeO4. Селенат бериллия — BeSeO4. Селенат золота(III) — Au2(SeO4)3. Селенат меди(II) — CuSeO4. Селенат натрия — Na2SeO4. Селеновая кислота применяется в основном для получения селенатов. Теллуровая кислота — слабая многоосновная неорганическая кислота состава H6TeO6 (H2TeO4•2H2O), соответствующая высшей степени окисления теллура (+6). Бесцветные кристаллы, растворимые в воде, не растворяются в концентрированной азотной кислоте. Получают взаимодействием элементарного теллура с 30%-м раствором перекиси водорода при нагревании на водяной бане. При температуре ниже 10 °С выделяется из раствора в виде кристаллогидрата H6TeO6•4H2O. Соли теллуровой кислоты могут быть получены растворением оксида теллура (VI) в концентрированных растворах щелочей либо сплавлением теллуритов с КNО3. Слабая кислота; К1 = 2•10−8, К2 = 1•10−11. Относительно неустойчива; при нагревании до 140 °С образует аллотеллуровую кислоту — вязкую хорошо смешивающуюся с водой жидкость, представляющую собой, по-видимому, раствор смеси полимерных теллуровых кислот. Выше 200°С распадается на оксид теллура(VI) и воду: H6TeO6 = TeO3 + 3H2O. Соли теллуровой кислоты — теллураты. На металл могут замещаться все атомы водорода, поэтому известны как частично (Na2H4TeO6), так и полностью замещённые (Na6TeO6) производные. При сплавлении с гидроксидом натрия образует ортотеллурат натрия Na6TeO6: H6TeO6 + 6NaOH = Na6TeO6 + 6H2O. На влажном воздухе Na6TeO6постепенно превращается в кислую соль Na2H4TeO6•3H2O.