Кусок латуни обработали азотной кислотой. Раствор разделили на две части. К одной из них прибавили избыток раствора аммиака, к другой – избыток раствора щелочи. Какие соединения цинка и меди образуются при этом? Составьте уравнения соответствующих реакций.
Решение:
Латунь представляет собой сплав меди и цинка.
Цинк является активным металлом
Е0(Zn 2+/ Zn 0) = – 0,763 В
Медь в ряду напряжений стоит после водорода:
Е0(Cu2+/ Cu 0) = + 0,34 В
Нормальный окислительный потенциал азотной кислоты:
|
NО3-1 + 3 Н+ |
+ 2 е = |
НNО2 + Н2О |
Е0 = + 0,94 |
|
NО3-1 + 2 Н+ |
+ 1 е = |
NО2 + Н2О |
Е0 = + 0,80 |
|
NО3-1 + 4 Н+ |
+ 3 е = |
NО + 2 Н2О |
Е0 = + 0,96 |
|
2NО3-1 + 12 Н+ |
+ 10 е = |
N2 + 6 Н2О |
Е0 = + 1,24 |
|
NО3-1 + 10 Н+ |
+ 8 е = |
NН4+ + 3 Н2О |
Е0 = + 0,87 |
Если кислота – концентрированная, то:
Zn + 4 НNО3 = Zn (NО3)2 + 2 NО2 + 2 Н2О
Cu + 4 НNО3 = Cu (NО3)2 + 2 NО2 + 2 Н2О
Если кислота – разбавленная, то:
Цинк активный металл:
5 Zn + 12 НNО3 = 5 Zn (NО3)2 + N2 + 6 Н2О
3 Cu + 8 НNО3 = 3 Cu (NО3)2 + 2 NО + 4 Н2О
Полученные растворы нитрата цинка и нитрата меди разделили на две части:
1) добавили аммиак – получаются аммиачные комплексы
Zn (NО3)2 + 4 NН3 = [Zn(NН3)2] (NО3)2
Cu (NО3)2 + 4 NН3 = [Cu (NН3)2] (NО3)2
2) во вторую пробирку добавили избыток раствора щелочи:
Cu (NО3)2 + 2 КОН = Cu (ОН)2 ↓ + 2 КNО3
Выпадает осадок синего цвета Cu (ОН)2 и студенистый осадок белого цвета Zn (ОН)2:
Zn (NО3)2 + 2 КОН = Zn (ОН)2 ↓ + 2 КNО3
но Zn (ОН)2 – амфотерный гидроксид, поэтому он в избытке щелочи будет растворяться:
Zn (ОН)2 + 2 КОН = К2 [Zn (ОН)4]