Лабораторной практике

Кислород (O₂) – применяется для интенсификации производственных процессов в металлургической и химической промышленности; используется в смеси с ацетиленом для получения высоких температур (3500°С) при сварке и резке металлов; широко применяется в медицине, вдыхание 40-60% смеси кислорода с воздухом ускоряет процессы окисления в организме, уменьшая нагрузку на сердце и легкие. Кислород является сильным окислителем, особенно при нагревании. Атомарный кислород значительно активнее молекулярного. Восстановительные свойства кислород проявляет лишь по отношению к фтору.

2NaOH + 2F₂ = OF₂ + 2NaF + H₂O

Озон (O₃) – более сильный окислитель, чем кислород. Он обесцвечивает многие красящие вещества, окисляет металлы (за исключением золота, платины), аммиак в азотистую и азотную кислоты, сульфиды в сульфаты. Озон убивает бактерии, поэтому применяется для обеззараживания воды и для дезинфекции воздуха. Озон легко разлагается с выделением атомарного кислорода.

O₃ = O₂ + O

Озон легко окисляет серебро.

Ag + O₃ = AgO + O₂

Перманганат калия (KMnO₄) – очень сильный окислитель, применяется для окисления многих органических соединений. Окисляет сульфиты в сульфаты, нитриты в нитраты, йодистый калий до свободного йода, соляную кислоту до хлора, перекись водорода до кислорода. Характер восстановления KMnO₄ зависит от среды, в которой протекает реакция:

в кислой среде (рН < 7)

KMnO₄ ↔ K⁺ + MnO

MnO → Mn²⁺

фиолетово- слабо-розовая

малиновая или бесцветная

окраска окраска

в нейтральной или слабощелочной среде (рН ≥ 7)

MnO → MnО₂↓

фиолетово- бурый

малиновая

окраска

в сильнощелочной среде (рН >> 7)

MnO → MnO

фиолетово- зеленая

малиновая окраска

окраска

Хромовая и двухромовая кислоты – используются соли этих кислот: хромат калия K₂CrO₄ и бихромат калия K₂Cr₂O₇

CrO ; Cr₂О

желтая оранжевая

окраска окраска

Все соли хромовых кислот, а также ангидрид хромовой кислоты (CrO₃) в кислой среде являются сильными окислителями:

Азотная кислота (HNO₃) – сильнейший окислитель. Азот в составе аниона NO может в зависимости от условий (концентрации кислоты, природы восстановителя, температуры) принимать от 1 до 8 электронов:

При восстановлении азотной кислоты практически не выделяется газообразный водород.

Большинство неметаллов восстанавливают азотную кислоту до оксида азота (II).

Азотная кислота широко применяется в производстве химико-фармацевтических препаратов (стрептоцид), органических красителей, целлулоида, кино- и фотопленки. В клинических методах исследования мочи используется 1% раствор азотной кислоты.

Азотная кислота (HNO₃) – является окислителем, но при взаимодействии с более сильными окислителями сама проявляет восстановительные свойства, окисляясь до азотной кислоты. Азотистая кислота и ее соли (KNO₂, NaNO₂) применяются в производстве органических красителей.

Серная кислота (H₂SO₄ концентрированная) сильный окислитель, особенно при высокой температуре: окисляет

При взаимодействии мало активных металлов и металлов средней активности с концентрированной H₂SO₄ продуктом восстановления является SO₂.

Cu + 2H₂SO₄ = CuSO₄ + SO₂ + 2H₂O

Серная кислота концентрацией выше 93% не действует на железо (пассивирует).

В случае сильных восстановителей (щелочных и щелочно-земельных металлов) продуктом восстановления будет H₂S.

4Mg + 5H₂SO₄ = H₂S + 4MgSO₄ + 4H₂O

Серная кислота применяется при синтезе лекарственных веществ, в металлургии, производстве красителей.

Перекись водорода (H₂O₂) применяется для отбеливания тканей, слоновой кости, соломы, мехов. Сильно разбавленная перекись применяется в медицине для дезинфекции ран. Перекись водорода может проявлять как окислительные:

2KJ + H₂O₂ + H₂SO₄ = J₂ + K₂SO₄ + 2H₂O

так и восстановительные свойства:

5 H₂O₂ + 2KMnO₄ + 3H₂SO₄ = 5O₂ + MnSO₄ + K₂SO₄ + 8H₂O

а также способна к реакциям дисмутации (диспропорционирования)

H₂O₂ + H₂O₂ = O₂ + 2H₂O