Определить направление реакции между сульфидом свинца PbS и разбавленной азотной кислотой, пользуясь величинами нормальных окислительно-восстановительных потенциалов. Написать уравнение ОВР.
Для анализа реакции между сульфидом свинца PbSPbSPbS и разбавленной азотной кислотой HNO3HNO3HNO3, нужно рассмотреть окислительно-восстановительные потенциалы ОРПОРПОРП участвующих в реакции субстанций.
Сульфид свинца PbSPbSPbS содержит свинец PbPbPb в степени окисления +2, а сера SSS в степени окисления -2. В разбавленной азотной кислоте, основным окислителем является ион нитрата NO3−NO3^-NO3−, который может быть восстановлен до нескольких различных продуктов, в том числе до NO оксидаазотаоксида азотаоксидаазота, N2O или даже до N2, в зависимости от условий реакции и концентрации кислоты.
Для анализа реакции между сульфидом свинца PbSPbSPbS и разбавленной азотной кислотой HNO3HNO3HNO3, нужно рассмотреть окислительно-восстановительные потенциалы ОРПОРПОРП участвующих в реакции субстанций.
Сульфид свинца PbSPbSPbS содержит свинец PbPbPb в степени окисления +2, а сера SSS в степени окисления -2. В разбавленной азотной кислоте, основным окислителем является ион нитрата NO3−NO3^-NO3−, который может быть восстановлен до нескольких различных продуктов, в том числе до NO оксидаазотаоксида азотаоксидаазота, N2O или даже до N2, в зависимости от условий реакции и концентрации кислоты.
Потенциалы окислительно-восстановительных реакций:
Для реакции восстановления ионов нитрата:
NO3^- + 2H+ + e^- → NO2 + H2O E°≈+0.80ВE° ≈ +0.80 ВE°≈+0.80ВNO2 + H+ + e^- → NO + H2O E°≈+0.16ВE° ≈ +0.16 ВE°≈+0.16ВДля окисления PbS:
PbS + 2H2O → Pb^2+ + S + 2H+ + 2e^- E°дляPb2+/Pb≈−0.13ВE° для Pb^2+/Pb ≈ -0.13 ВE°дляPb2+/Pb≈−0.13ВТеперь мы можем записать полное уравнение реакции, где PbS будет окисляться, а ионы нитрата будут восстановлены:
PbS+4H++2NO3−→Pb2++S+2NO+2H2O \text{PbS} + 4\text{H}^{+} + 2\text{NO}_{3}^{-} \rightarrow \text{Pb}^{2+} + \text{S} + 2\text{NO} + 2\text{H}_2\text{O}
PbS+4H++2NO3− →Pb2++S+2NO+2H2 O
Данная реакция происходит потому, что сера окисляется до элементарной серы, а ионы нитрата восстанавливаются до оксида азота NONONO.
Так что направление реакции можно считать, что PbS окисляется, а NO3^- восстанавливается.