1. Вопросы, которые необходимо изучить и уметь дать на них ответ:

1.1. Почему металлы в ОВР могут быть только восстановителями, и как это связано с особенностями строения их атомов. Ответ уметь подтвердить примерами.

1.2. Какие функции в ОВР могут выполнять катионы металлов, и какова взаимосвязь между восстановительной способностью металла и окислительной способностью его катиона. Ответ уметь подтвердить примерами.

1.3. В какой зависимости от значения стандартного электродного потенциала находятся восстановительная активность металла и окислительная активность его катиона.

1.4. Какая величина и уровень ее значения позволяют прогнозировать возможность окисления металла конкретным окислителем; каково математическое выражение этой величины при стандартных условиях ОВР с участием металлов, а также при значениях концентраций, отличающихся от единицы. При каких значениях этой величины процесс окисления металла возможен.

1.5. Какие вещества и конкретные химические частицы в них являются окислителями металлов в водных нейтральной, щелочной и кислой (в случае кислот-"неокислителей") средах.

1.6. Какие химические частицы являются окислителями в концентрированной H₂SO₄, разбавленной H₂SO₄ и HNO₃ любых концентраций.

1.7. Какие процессы, протекающие на поверхности металла, и какие образующиеся при этом соединения предотвращают или быстро останавливают окисление металлов водой и кислотами. Уметь привести примеры.

1.8. Какие металлы и почему вообще не окисляются концентрированной или разбавленной H₂SO₄; концентрированной HNO₃; HNO₃ любых концентраций; или процесс окисления начинается, но быстро останавливается.

1.9. Каким образом состав продуктов восстановления металлами концентрированной H₂SO₄ и азотной кислоты зависит от электрохимической активности металла, концентрации HNO₃ и температуры среды.

1.10. Какие именно металлы и почему способны окисляться в водных растворах щелочей; что в этих системах является окислителем, и какую роль выполняет щелочь. Уметь написать уравнения всех реакций, протекающих в системе "металл – водный раствор щелочи".

2. Письменное задание для контроля усвоения темы:

Даны реакционные системы (при 298 К), включающие металлы и окислители (варианты заданий приведены в таблице 3.47). Применительно к своему варианту выполните следующие задания:

2.1. Для каждого из металлов, данных в Вашем варианте, приведите электронно-графическую формулу валентных электронов атома в основном и возбужденных состояниях. Определите его возможные степени окисления.

2.2. Укажите, у кого из данных металлов восстановительная активность больше и почему. Как это связано со строением атома металла и как прогнозируется на основании значений стандартных электродных потенциалов.

2.3. Объясните, какова взаимосвязь между восстановительной способностью металла и окислительной способностью его катиона и почему.

2.4. Для данной в Вашем варианте реакционной системы:

а) укажите, какое вещество и его конкретный элемент в соответствующей степени окисления является окислителем в данной системе;

б) какой из данных металлов полностью окислится этим окислителем, а какой нет и почему;

в) приведите выражение E⁰ для возможной реакции между конкретным восстановителем и окислителем в Вашем варианте, а также E_с для случая, когда концентрация раствора не равна единице; укажите, при каком уровне значений E⁰ и E_с процесс окисления возможен;

г) напишите уравнение реакции, которая будет протекать в данной Вам системе; для подбора коээфициентов в нем приведите уравнения электронного баланса с указанием в них типа реагентов и процессов.

Таблица 3.47

Вари- ант	Реакционная система при нормальной температуре	Вари- ант	Реакционная система при нормальной температуре
1	Be и Mg, р-р NaOH	19	Zn и Ba, раствор H2S
2	Al + Fe2(SO4)3 и Cu + Fe2(SO4)3	20	Ni и Au, разб. HNO3
3	Cr и Al, конц. H2SO4	21	Pb и Au, р-р KOH
4	Mn и Pt, очень разб. HNO3	22	Fe + CuCl2 и Fe + AlCl3
5	Mg + Fe2(SO4)3 и Zn + MgSO4	23	Mg и Au, очень разб. HNO3
6	Al и Cu, разб. H2SO4	24	Sn и Ag, р-р щелочи
7	Ag и Nb, разб. HNO3	25	Zr и Pb, очень разб. HNO3
8	Ca и Al, H2O	26	Al и Pd, очень разб. HNO3
9	Zn и Cr, конц. HNO3	27	Hf и Fe, разб. HNO3
10	Fe + MnSO4 и Mn + SnSO4	28	Co и Pd, разб. HNO3
11	Cu и Pt, очень разб. HNO3	29	Zn и Pt, р-р щелочи
12	Mg и Fe, конц. H2SO4	30	Ti и Fe, очень разб. HNO3
13	Ti и Cu, разб. HNO3	31	Zn + NiSO4 и Sn + Cr2(SO4)3
14	Al и Cu, р-р KOH	32	Be и Pb, р-р HCl
15	Ag и Pt, разб. HNO3	33	Cr и Nb, разб. HNO3
16	Mn + AgNO3 и Pb + Zn(NO3)2	34	Os и Sn, разб. HNO3
17	Cr и Pb, разб. H2SO4	35	Cr + Pb(NO3)2 и Sn + Fe(NO3)3
18	Hg и Co, конц. HNO3	36	Zn и Ag, р-р HBr

Комплексное тестовое задание 11 по теме "Реакции окисления металлов"

Правильные ответы по п. А приведены в конце пособия в таблице 4.2.