Взаимодействие неметаллов с щелочами и восстановление нитратов

[химик, наверное...]

В 17.02.2025 в 01:24, Rurururu сказал:

3) ещё один вопрос. Видел два правила, в одном что щелочная среда усиливает окислительные свойства, а в другом что кислая среда усиливает окислительные свойства, опять хочется закономерности. А что с восстановительными?

оокей, сварили кашу из топора, и захотели сьесть.

примерчик 1) марганцовка и сульфит реагируют в кислой, нейтральной и щелочной среде, продукты абсолютно разные...

примерчик 2) дихромат с щелочью и сульфитом дает не тоже самое, что и дихромат с кислотой и сульфитом(из опыта)

востановительные?.. ОВР - окисительно-восстановительные реакции)))

 

в ОВР вы каких либо определяющих продукты реакции правил вы не найдёте. Наверное...

[Rurururu]

.

Изменено 17 Февраля, 2025 в 22:46 пользователем Rurururu

[Rurururu]

В 17.02.2025 в 15:13, Caesium137 сказал:

что квантовая химия не так выросла, чтобы просто по составу атома мы могли предсказывать термодинамические характеристики его соединений, так что остается использовать только эмпирические методы.

Вот да, я хотел подобного рода обоснования. Жаль

В 17.02.2025 в 15:13, Caesium137 сказал:

По сути ов-потенциалы - это функции энергии гиббса, а она в свою очередь функция энтальпии и энтропии

Да, это я тоже читал. Как раз задолбало пучить глаза в энергию гиббса типа "и что что какая-то энергия отрицательна", и что что в гальваническом элементе такой вот редокс-потенциал, но что имеем, то имеем, походу.

 

Спасибо, вы прям все выразили, что я и думал, насчёт ограниченности обоснований, но по правде я НЕ хотел увидеть эти свои мысли. Спасибо большое.

Изменено 17 Февраля, 2025 в 22:49 пользователем Rurururu

[Paul_S]

В 17.02.2025 в 07:57, Rurururu сказал:

Что определяет устойчивость продуктов?

Наиболее устойчивы продукты в наивысшей и наинизшей степенях окисления элемента. Продукты в промежуточных степенях - это, в принципе, полупродукты. Но полное диспропорционирование требует преодоления немалого энергетического барьера. Например, хлорат диспропорционирует в хлорид и перхлорат где-то при 400 градусах, то же самое - диспропорционирование сульфита в сульфат и сульфид. В водной среде это невозможно. Теоретицки можно предположить, что сплавление серы с едким натром после прокаливания даст смесь (сплав?) сульфида и сульфата, но сера любит образовывать связи S-S, да и на воздухе горит, так что реально серная печень - это гумно.

В 17.02.2025 в 08:19, Rurururu сказал:

Во-первых не понятно, почему так происходит. В одной ион металла, в другой ион галогена. Я так понимаю, смотреть по редокс-потенциалам смотреть каждый элемент? Но это эмпирический метод, редокс-потенциал не раскрывает сути.

 

Во-вторых, я объясню почему я решил (точнее мне такое решение нейросеть подсказала) что два элемента в галогенидах влияют на глубину восстановления.

Вот реакции:

1. 2CuI + 4H₂SO₄(конц.) → I₂ + 2SO₂ + 2CuSO₄ + 4H₂O  

2. 8KI + 5H₂SO₄(конц.) → 4I₂ + H₂S + 4K₂SO₄ + 4H₂O  

3. 2KBr + 2H₂SO₄(конц.) → Br₂ + SO₂ + K₂SO₄ + 2H₂O  

Здесь релевантны только две последние реакции - в обеих окисляется анионы галогенов с разной электроотрицательностью. В первой окисляется и медь.

[Вольный Сяншен]

В 17.02.2025 в 01:24, Rurururu сказал:

Почему у P образуется 2 непосредственные связи с H, и только 3 связи с O. Притом у S все связи с O, по итогу гигантская Разница в окислении , хотя разница всего лишь в 1 электроне, это соседние атомы.

У фосфора и водорода электроотрицательности почти одинаковы, а у пары сера/водород разница больше. Поэтому сера при восстановлении в сероводород является более сильным окислителем, чем фосфор при восстановлении в фосфин (здесь всё на пределе, по некоторым шкалам вообще считается, будто бы у фосфора в фосфине положительная СО).

В 17.02.2025 в 01:24, Rurururu сказал:

Видел два правила, в одном что щелочная среда усиливает окислительные свойства, а в другом что кислая среда усиливает окислительные свойства, опять хочется закономерности.

Можно применить к ОВР в качестве дополнительного фактора ту движущую силу реакции реакции, которая находится на первом месте в РИО. А именно, слабый электролит в продуктах реакции улучшает её течение за счёт более прочных связей. 

Например в кислой среде таким продуктом с низкой энергией является вода, в щелочной какой-нибудь тетрагидроксоалюминат.

В 18.02.2025 в 01:41, Rurururu сказал:

Вот да, я хотел подобного рода обоснования. Жаль

На заре квантовой химии была иллюзия, что можно будет всё рассчитать теоретически (и тогда вся, химия свелась бы к физике и математике). Оказалось, что это невозможно даже теоретически, эмпирика в химии будет всегда (та же квантовая химия без эмпирических данных просто не существует).

[Вольный Сяншен]

В 17.02.2025 в 07:57, Rurururu сказал:

Что не так с +2? Эта степень окисления уводит дальше от октета серу, а +4 как бы оставляет у серы заполненный s подуровень стабильный? Такая модель удобоворима?

s - электроны сера не использует для связи никогда, разве что в форме sp3 гибридизации и от октета не уходит. Почитайте про гипервалентность. В сульфате π- связей нет, там тетраэдр.

[Rurururu]

В 18.02.2025 в 22:53, Вольный Сяншен сказал:

В сульфате π- связей нет,

Хм, посмотрел, и правда, делокализация.

 

В 18.02.2025 в 22:53, Вольный Сяншен сказал:

s - электроны сера не использует

Так я и не утверждал, что она использует s электроны)

 

В 18.02.2025 в 22:36, Вольный Сяншен сказал:

Поэтому сера при восстановлении в сероводород является более сильным окислителем, чем фосфор при восстановлении в фосфин

Можете, пожалуйста, уточнить, что в данном случае вы имеете ввиду под "сильностью" окислителя?

[Вольный Сяншен]

В 18.02.2025 в 23:11, Rurururu сказал:

В 18.02.2025 в 22:36, Вольный Сяншен сказал:

Поэтому сера при восстановлении в сероводород является более сильным окислителем, чем фосфор при восстановлении в фосфин

Можете, пожалуйста, уточнить, что в данном случае вы имеете ввиду под "сильностью" окислителя?

Сера, которая восстанавливается в сероводород, забирает электроны у серы, которая окисляется в сульфит. Для этого сера должна приобрести отрицательный заряд, который в сероводороде реализован через разницу электроотрицательностей сера/водород.

У фосфора всё так же, только фосфор в фосфине почти не имеет отрицательного заряда, то есть еле-еле тянет электроны, что и означает, что он более слабый окислитель в этой реакции. 

В 18.02.2025 в 23:11, Rurururu сказал:

В 18.02.2025 в 22:53, Вольный Сяншен сказал:

В сульфате π- связей нет,

Хм, посмотрел, и правда, делокализация.

Там не только делокализация, она очень даже бывает у π- связей. Там конкретная sp3 гибридизация, на 2-х гибридных орбиталях находятся пары собственных электронов, которые используются для образования ковалентных связей с кислородом по донорно-акцепторному механизму.

[Rurururu]

В 18.02.2025 в 23:37, Вольный Сяншен сказал:

Там не только делокализация, она очень даже бывает у π- связей.

Да-да, извиняюсь, это я фигню сказал, делокализованными π- связями даже школьная органика завалена.

А, теперь понял про (не)использование серой s электронов