Московская государственная академия тонкой химической технологии им. М.В.

Московская государственная академия тонкой химической технологии им. М.В. Ломоносова ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЕ СХЕМЫ ПО НЕОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ Сорокина О.В. Утверждено библиотечным Советом МИТХТ им. М.В. Ломоносова Московская Государственная академия тонкой химической технологии им. М.В. Ломоносова (МИТХТ), 2006 г. ОЛОВО. СВИНЕЦ

ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА Sn -Sn  -Sn  -Sn  Sn(ж.) Sn = 7,3 г/см3 Pb tпл. = 327oC Pb = 11,3 г/см3

ОКИСЛИТЕЛЬНО – ВОССТАНОВИТЕЛЬНЫЙ ПОТЕНЦИАЛ

ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА (С ВОДОЙ) Sn (Pb) + H2O 

ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА (с галогенами) Sn (Pb) + Hal2 SnHal2, PbHal2 SnHal4, PbHal4, PbI4

ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА (с серой) Sn (Pb) + S SnS, SnS2 +IV PbS, PbS2

ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА (с кислотами) Sn (Pb) + H3O+  Sn2+(Pb2+) + H2 Для Pb: мало хорошо растворимых солей, Pb реагирует не с любой кислотой

С H2SO4(конц.) Sn Pb + 2H2SO4(конц.) + H2SO4(р.),(к.) = SnSO4 + SO2 + 2H2O t 

С HNO3 Sn Pb + 4HNO3(к.) + 2H2O + HNO3(к.) = SnO2  nH2O + 4NO2  3Sn (Pb) + 8HNO3(р.) = 3Sn(NO3)2 + 2NO + 4H2O t

СО СЛАБЫМИ КИСЛОТАМИ СО СЛАБЫМИ КИСЛОТАМИ РЕАГИРУЮТ И Sn И Pb. Древний Рим: Pb + CO2 + H2O = PbCO3(тв.) + H2 +O2 (H2O) PbCO3(тв.) = Pb(HCO3)2(р). ОЧЕНЬ МЕДЛЕННО И ОТРАВЛЕНИЯ!!! + CO2 + H2O

С ОСНОВАНИЯМИ K[Sn(OH)3] Sn (Pb) + 4KOH(р.) + 2H2O = K4[Sn(OH)6] + H2 Т. Е. Sn И Pb – АМФОТЕРНЫ

С КИСЛОРОДОМ Sn Pb + O2 + 0,5O2 = SnO2 = PbO t t

КИСЛОРОДНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ Sn и Pb С. О. +II АМФОТ. SnO Sn(OH)2 PbO PbO  Pb(OH)2 т/коричн. красный жёлтый бесцветн. бесцветн. 490°

ПРОИЗВЕДЕНИЯ РАСТВОРИМОСТИ Sn(OH)2 Pb(OH)2 ПР = 5,5  10-27 ПР = 5,5  10-16 Sn2+ Sn(OH)2 [Sn(OH)6]4- Pb [Sn(OH)3]- [Pb(OH)4]2- H3O+ OH-  

ОКСИДЫ 2SnO SnO = SnO2 + Sn + 0,5O2 = SnO2 t >200C PbO PbO2 (Pb2, Pb)O4 PbO  [O] IV   [O] [O] II t1 t2>t1 t3>t2

СВОЙСТВА ОКСИДОВ (II) PbO и SnO – амфотерны SnO SnO(тв.) PbO(тв.) + KOH(разб.) + H2O + 4KOH(к.) + H2O = K[Sn(OH)3] = K4[Sn(OH)6] – аналогично

ПОЛУЧЕНИЕ ОКСИДОВ(II) Sn(OH)2 t = SnO + H2O (PbO – тоже, но без инертной атмосферы) 2Pb(NO3)2 = 2PbO + 4NO2 + O2 t Для олова – инертная атмосфера

ГИДРОКСОКОМПЛЕКСЫ (М+II)

С. О. + IV С. О. +IV SnO2 PbO2 SnO2  nH2O - (Pb2, Pb)O4 б/ц кр.-кор. ОКИСЛИТЕЛЬ!!! ОКИСЛИТЕЛЬ!!! УСТОЙЧИВЫЙ - б/ц оранжевый

ПОЛУЧЕНИЕ ОКСИДОВ(IV) Sn + O2 = SnO2 t SnO2 • nH2O = SnO2 + nH2O PbO + CaCl2O CaCl(ClO) = PbO2 + CaCl2

СВОЙСТВА ОСИДОВ (IV) SnO2 PbO2 – инертен – окислитель!!! SnO2 + 2KOH(ж.) t спл. +IV 3H2O = K2SnO3  K2[Sn(OH)6] SnO2  nH2O H3O+ 

ХИМИЯ ВОДНЫХ РАСТВОРОВ(Sn) Sn SnCl2 = Sn2+ + 2Cl- [Sn3(OH)4]2+ [Sn2(OH)2]2+ Sn2+  H2O + H2O  SnOH+ + H3O+ KK ~ 8  10-3 ОЧЕНЬ БЫСТРО ПОЛИМЕРИЗ. И ВЫПАДАЕТ ОСАДОК

ХИМИЯ ВОДНЫХ РАСТВОРОВ (Pb) Pb Pb(NO3)2 = Pb2+ + 2NO3- Pb2+  H2O + H2O PbOH+ + H3O+  KK = 710-7 H+ [Pb4(OH)4]4+ и др. H+

ГАЛОГЕНИДЫ SnCl2 + HCl  H[SnCl3] SnCl4(ж.) + 2HCl(к.)  H2[SnCl6] SnCl4(ж.) + 2H2O = SnO2(т.) + 4HCl PbCl4  PbCl2 + Cl2 (ОВР) PbO2(т.) + 4HCl = PbCl2 + Cl2 + 2H2O H2O

ОКИСЛИТЕЛЬНО – ВОССТАНОВИТЕЛЬНЫЕ ПОТЕНЦИАЛЫ (PbO2) pH < 7 pH > 7 PbO2(т.) + 4H+ + 2e = Pb2+ + 2H2O PbO2(т.) + 2H2O + 2OH- + 2e = [Pb(OH)6]4- +1,45В +0,3В

ОКСИДЫ СВИНЦА (PbO2 и (Pb2Pb)O4) PbO2(т.) + 2KOH + 2H2O = K2[Pb(OH)6](р.) Pb3O4 (Pb2Pb)O4  – окислитель (Pb2Pb)O4 + 4HNO3 + Mn(NO3)2 + HNO3 + 8H+ + 2e = 2Pb(NO3)2 + PbO2 + =HMnO4 + (не ОВР) … = 3Pb2+ + 4H2O o = 2,09В (Pb2Pb)O4 (Pb2Pb)O4 …

ВОССТАНОВИТЕЛЬНЫЕ СВОЙСТВА Sn(II) и Pb(II) Pb(II) – устойчив Sn(II) – восстановитель H[SnCl3] + Br2 + 3HCl  H2[SnCl6] + 2HBr pH < 7 [SnCl3]- + 3Cl- - 2e = H2[SnCl6] o = + 0,14В K4[Sn(OH)6] + HgCl2 = K2[Sn(OH)6] + Hg + 2KCl pH > 7 o = - 0,96В (типичный восстановитель!!!) K[Sn(OH)3] +HgCl2 +3KOH = K2[Sn(OH)6] + Hg + 2KCl

ПРОИЗВЕДЕНИЯ РАСТВОРИМОСТИ Sn(OH)2 Pb(OH)2 ПР = 5,5  10-27 ПР = 5,5  10-16 Sn2+ Sn(OH)2 [Sn(OH)6]4- Pb [Sn(OH)3]- [Pb(OH)4]2- H3O+ OH-  

ПР СОЛЕЙ Pb PbCl2 PbSO4 PbI2 PbCrO4 PbS 1,7  10-5 2,2  10-8 8,7  10-9 1,8  10-14 1,0  10-29

СУЛЬФИДЫ И ТИОСОЛИ SnS PbS SnS2 УВЕЛИЧЕНИЕ МЕТ. СВОЙСТВ

ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА СУЛЬФИДОВ И ТИОСОЛЕЙ SnS (PbS) + Na2S  SnS2(тв.) + Na2S  Na2[SnS3](р.) SnS + Na2S2 = Na2[SnS3] Sn+II – 2e = Sn+IV 2S-I + 2e = 2S-II Na2[SnS3] + 2HCl = 2NaCl + SnS2(т.) + H2S PbS + Na2S2  +II -I +IV -II