116.а) KMnO4 + 3K2SO3 + H2O = 2MnO2 + 3K2SO4 + 2KOH
MnO4- + 2H+ + 3e = MnO2 + 2OH- /2
SO32- + H2O – 2e = SO42- + 2H+ /3
Б) H2O2 + KMnO4 + H2SO4 = O2 + MnSO4 + K2SO4 + H2O
H2O2 – 2e = O2 + 2H+ /5
MnO4- + 8H+ + 5e = Mn2+ + 4H2O /2
5H2O2 + 2MnO4- + 16H+ = 5O2 + 2Mn2+ + 10H2+ + 10H+ + 8H2O
5H2O2 + 2MnO4- + 6H+ = 5O2 + 2Mn2+ + 10H2+ + 8H2O
5H2O2 + 2KMnO4 + 3H2SO4 = 5O2 + 2MnSO4 + K2SO4 + 8H2O
118. NH4NO2 = 2H2O + N2
NH4NO3 = 2H2O + N2O
2NaNO3 = 2NaNO2 + O2
Активті магнийге дейінгі металдардың нитраттары оттектен басқалары нитрит береді.
Магнийден бастап мысқа дейінгі металдардың нитраттары оттекпен қатар оксидтер береді.
Cu(NO3)2 = 2CuO + NO2 +O2
Мыстан активтігі нашар металдардың нитраттары оттектен басқа азот диоксидін және дербес металл береді.
2AgNO3 = Ag + 2NO2 + O2
120. Азот қышқылының қай дәрежеге дейін тотықсыздануы, ол бір жағынан оның сол арадағы концентрациясына, екінші жағынан тотығып жатқан тотықсыздандырғыштың активтігіне байланысты. Қышқыл неғұрлым сұйық болса, ол соғұрлым оңай тотықсызданады. Концентрленген азот қышқылы әрдайым NO2 дуйін тотықсызданады, тотықсыздандырғыш ретінде активті металдар, мысалы – Fe, Zn, Mg болса, аммиак – NH3 дейін тотықсызданып, түзілген аммиак реакцияласып болмаған азот қышқылымен, азот аммоний тұзын NH4NO3 түзеді.
4Zn + 10HNO3 = 4Zn(NO3)2 + NH4NO3 + H2O
өте сұйық
4Mg + 10HNO3 = 4Mg(NO3)2 + N2O +5H2O
Сұйық
3Cu + 8HNO3 = 3Cu(NO3)2 + NO + 4H2O
Сұйық
Cu + 4HNO3 = Cu(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O
Конц.
122.Мырыш топшасы. Екінші қосымша (11B) топшаға – мырыш, кадмий және сынап металдары кіреді, топшадағы бірінші металы мырыш болғандықтан, мырыш топшасы деп атайды. Бұл металдар да мыс топшасы сияқты, үлкен периодтардың тақ қатарларының элементтері, олардың жалпы сипаттамасы.
Элемент Мырыш Кадмий Сынап
Бұл элементтердің электрондық формуласы ns2 Zn, Cd, Hg атомдарының 3d10, 4d10, 5d10 қабаттары түгелдей толған, сол себептен бұл металдардың сыртқы қабатында 2, ал сырттан екінші ішкі қабатында 18 электрон болады. Мыс тобының металдарындай емес, мұндағы 18 электронды қабат қалыптасып тұрақты күйге келген, реакция кезінде ондағы электондар химиялық байланыс түзуге қатыспайды, сондықтан бұл металдар тек қана екі валентті.
Мырыш топшасындағы металдардың негізгі топтағы сілтілік жер металдармен салыстырғанда химиялық белсенділігі біраз кем. Әрі негізгі топтағыдай емес, бұл топта атомдық масса өскен сайын, металдардың белсенділігі кемиді. (Активтік қатарын қараңыз). Бұлардың металдық қасиеті кем болуымен қатар, тотығуы да қиынырақ, сумен де кәдімгі жағдайда реакцияласпайды, гидроксидтері суда ерімейді, негізділігі де кемірек, тіпті мырыштың гидроксиді амфотерлі қасиет көрсетеді.
Электрхимиялық кернеу қатарында мырыш пен кадмий сутекке дейін тұрғандықтан, олар сутекті тотықтырғыш емес қышқылдардан ығыстырады;
Cd + 2H3J+ = Cd2+ +H2↑ +2H2O
Сынап сутекке қарағанда көбірек электр оң болғандықтан, оны ерітіндіге тұрақты комплекстер түзетін аниондар қатысуында ғана көшіруге болады;
Hg + 4HJ = H2[HgJ4] + H2↑
Тотықтырғыш қышқылдар, мысалы HNO3, үщ металды да ерітіндіге ауыстыра алады;
4Zn + 10HNO3(өте сұйық) = 4Zn(NO3)2 + NH4NO3 + 3H2O
3Cd + 8HNO3 ( сұйық ) = 3Cd(NO3)2 + 2NO↑ + 4H2O
Hg + 4HNO3(конц.) = Hg(NO3)2 + 2NO2↑ + 2H2O
ZnO және CdO оксидтері қыздыру әсеріне тұрақты, ал HgO қыздырғанда жай заттарға ыдырайды.
11-Bтобының металдары комплекс түзуге бейім. Мырыш пен сынаптың (11)координациялық саны 4, ал кадмийдідікі – 6-ға тең.
Мырыш көкшіл тартқан ақ металл, қалыпты жағдайда морт 100-150ºC-та иілгіш, жайылғыш созылғыш күйге келеді, ал 200 С тан жоғары температурада қайтадан морт болады.
Өндірілетін металдардың жартысынан көбі темірдің бетін қаптауға жалатуға жұмсалады, ал қалғаны құймалардың құрамында, (жез – 60% Cu, 40% Zn; томпак 90% Cu, 10% Zn; нейзильбер – 65% Cu, 20% Zn, 15% Ni) гальваникалық элемент жасуға (Au,Ag алу үшін) қолданылады.
Кадмий электртехникада үйкелетін сымдар жасуға, оңай балқитын құймалар құрамына және басқа металдардың болаттардың бетіне жалатуға, сілтілі аккумуляторларда, тіс пломбасында қолданылады.
Сынап (11) HgO – медицмнада қолданылады.
124. Күкірт пен сутектің қосылысы күкіртсутек деп аталады. Күкіртсутек жаратылыста вулкандардан шығатын газдарда, Мацеста, Пятигорск, Алмаарасан, Қапаларасан сияқты жерлерде шығатын қайнарлардың сында еріген түрде болады және өсімдік, жәндіктердің қалдықтары шірігенде түзіледі.
Күкірт сутекпен тікелец тек 310º-тан бастап қосылысады, ал 400º-тан асса қайтадан айырылады:
H2 + S = H2S ∆Hº = -20,9 КДж/моль
Лабораториядакүкіртсутекті алу үшін сульфидтерді сұйытылған қышқылмен әрекеттестіреді, мысалы :
FeS + 2HCl = FeCl2 + ↑H2S
Күкіртсутек - түссіз, шіріген жұмыртқа иістес газ. Адам мұның иісін өте сезгіш, ауаның 100000 көлеміне H2S – бір көлемі болса да сезіледі. Ауадан ауыр – 60,7º-та сұйылып, 83º-та қатады. Судағы ерігіштігі 1:2,5. Судағы ерітіндісін күкіртсутек деп атайды; бұл жарық жерде біраз тұрса айырылып күкірт бөлініп шыққандықтан ылайланып кетеді. Күкіртсутек – у, ауада 0,05% болса, қатты уландырады. Уланғанның белгісі адамның мұрны “иіс сезбей“ қалады.
Күкіртсутек молекуласы бұрышты молекула HSH бұрышы 92º, d (SH) = 0,133 нм, сондықтан полюсті (µ=0,98D) болады.
H2S-тің сутектік байланыс түзуі нашар, сондықтан да күкіртсутек кәдімгі жағдайда - газ.
Күкіртсутек ауада көгілдір түсті жалынмен жанады:
2H2S + O2 = 2H2O + 2S
Оттек жеткілікті болса, онда күкірт те тотығады:
2H2S + 3O2 = 2H2O + 2SO2
Күкіртсутек оңай тұтанғыш зат, оның ауамен қоспасы қопарылады.
Күкіртсутек жақсы тотықсыздандырғыш, мысалы:
H2S +Cl2 = 2HCl + s
H2S + 2HNO3 = 2NO2 + 2H2O + S
H2S + H2SO4 = SO2 + 2H2O + S
2H2S + SO2 = 2H2O +3S
Күкіртсутек ерітіндісі лакмусты қызыл түске бояйды, ол екі негізді лсіз қышқыл (K1=1*10-7, K2=1*10-14) күкіртсутек қышқылы деп атайды. Күкіртсутек қышқылддддддарының тұздддарын сульфидтер деп атайды Сульфидтер күкірт пен металдардың тікелей қосылуынан түзіледі;
Fe + S = FeS ∆Hº = -95,4 КДж/моль
Сульфидтердің көпшілігі тиісті металдың тұздарының ерітіндісін күкіртсутекпен әрекеттеп алуға болады, мысалы; CuSO4 + H2S = ↓ CuS + H2SO4
Не болмаса сульфидтер ерітінділерін әрекеттестіріп алуға болады, мысалы;
FeSO4 + Na2S =↓FeS + Na2SO4
Күкіртсутек қышқылының бұл тұздарынан басқа, қышқыл тұздары болады, оларды қышқыл сульфид, гидросульфид деп атайды.
128. Азот қышқылы ерімейді деген асыл металдар азот қышқылы мен тұз қышқылының қоспасында ериді. Ерте уақытта металдардың патшасы – алтын деп есептейтін заманда, сол “патшаны” еріте алатын сұйықты “патша сұйығы” (орысша “царская водка”, латынша aqua regia – патша суы дегеннен ) деп атаған. Патша сұйығының әрекеті былай түсіндіріледі, әуелі азот қышқылы тұз қышқылын тотықтырады, онда бос күйіндегі хлор мен нитрозол хлориді NOCl түзіледі.
HNO3 + 3HCl = Cl2 + 2H2O + NOCl
Енді нитрозол хлориді айырылып азот оксиді NO мен Cl2 түзіледі.
Осы реакциялардан бөлініп шыққан хлор алтынмен қосылып алтын трихлоидін түзеді, алтын трихлориді суда ерігіш тұз, сондықтан үстіртін қарағанда алтын патша сұйығында еріген болып корінеді, реакцияның нәтижесін былай жазуға болады;
Au + 3HCl + HNO3 = AuCL3 + NO + 2H2O
AuCl3 + HCl = H[AuCl4]
Азотқышқылы, азот қосылытарының ішінде , өте көп және әртүрлі маңызды жерлерде қолданылатын зат. Азот қышқылы көп мөлшерде , азот тыңайтқыштары және органикалық бояғыштар өндірісінде қолданылады. Химиялық өнеркәсіпте көп процесстерде тотықтырғыш ретінде, сонымен қатар түтінсіз мылтық дәрісін , қопарғыш заттарды жасауда қолдакнылыады.