И направление реакций

Влияние кислотности среды.Характер окислительно-восстановительного процесса во многом зависит от кислотности среды, в которой он происхо­дит.

Например, реакция

H₂SeO₄ + 2НСl = H₂SeO₃ + Cl₂ + Н₂O

в кислой среде протекает слева направо, а в щелочной – справа налево.

Иногда среда может усилить или ослабить окислительно-восстановительную функцию соединения. Это можно просле­дить на взаимодействии перманганата калия с сульфитом на­трия:

а) кислая среда

H₂O

MnO₄^- + 8H⁺ + 5 = Mn²⁺ + 4H₂O 2

SO₃^2- + H₂O - 2 = SO₄^2- + 2H⁺ 5

2MnO₄^- + 16H⁺ + 5SO₃^2- +5H₂O = 2Mn²⁺ + 8H₂O + 5SO₄^2- + 3H₂O

6H⁺ 10H⁺ + 3H₂O

2MnO₄^- + 6H⁺ + 5S₃^2- = 2Mn²⁺ + 3H₂O + 5SO₄^2-

2KMnO₄ + 5Na₂SO₃ + 3H₂SO₄ = 2MnSO₄ + K₂SO₄ + 5Na₂SO₄ + 3H₂O

б) нейтральная среда

МnO₄^- + 2Н₂O + 3 = МnO₂ + 4OН^- 2

2SO₃^2- + Н₂O - 2 = SO₄^2- + 2Н⁺ 3

2MnO₄^- + 4Н₂O+ 3SO₃^2- + ЗН₂O = 2MnO₂ + 8OН^- + 3SO₄^2-+6H⁺

Н₂O 2OН^-

2MnO₄^- + 3SO₃^2- + Н₂O = 2MnO₂ + 3SO₄^2- + 2OН^-

2KMnO₄ + 3Na₂SO₃ + Н₂O = 2MnO₂ + 3Na₂SO₄ + 2КOН

в) щелочная среда

МnO^-₄ + = МnO^2-₄ 2

SO₃^2- + 2OН^--2ё = SO₄^2- + Н₂O 1

2MnO₄^- + SO₃^2- + 2OН^- = 2MnO₄^- + SO₄^2- + Н₂O

2KMnO₄ + Na₂SO₃ + 2КОН = K₂MnO₄ + Na₂SO₄ + Н₂O

Из приведенных реакций видно, что в кислой среде окис­лительные свойства КМnO₄ проявляются наиболее полно (Мn⁺⁷ восстанавливается до Мn⁺²). В меньшей степени окисли­тельные свойства КМnO₄ проявляет в нейтральной и щелоч­ной

среде (Мn⁺⁷ восстанавливается до Мn⁺⁶).

Влияние температуры и концентрации.Кроме кислотности среды на характер и направление окислительно-восстановительных реакций влияют температу­ра и концентрация реагирующих веществ.

Например, при взаимодействии хлора со щелочью обна­руживается одновременное влияние этих двух факторов. Если газообразный хлор пропускать через концентрированный рас­твор горячей щелочи, то реакция пойдет по уравнению:

3С1₂ + 6NaOH = NaClO₃ + 5NaCl + 3H₂O

При взаимодействии хлора с холодным и разбавленным раствором щелочи протекает иная реакция:

Сl₂ + 2NaOH = NaClO + NaCl + Н₂O

Во многих случаях температура определяет направление процесса. В полупроводниковой технике широко применяется иодидный способ получения чистейшего кремния, который основан на обратимой реакции:

Si + 2I₂ SiI₄

Равновесие реакции при 750 - 850 °С практически полностью сдвинуто в сторону образования SiI₄. При повышении температуры до 1000 - 1200 °С происходит термическая диссо­циация тетраиодида кремния.