Определить направление реакции между сульфидом свинца PbS и разбавленной азотной кислотой, пользуясь величинами нормальных окислительно-восстановительных потенциалов.

Написать уравнение ОВР.

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Чтобы определить направление реакции между сульфидом свинца (PbS) и разбавленной азотной кислотой (HNO₃), необходимо рассмотреть возможности окисления и восстановления реагентов на основе их стандартных окислительно-восстановительных потенциалов.

Сульфид свинца (PbS) можно рассматривать как источник ионов серы (S²⁻). В процессе реакции серу может быть окислена до серы (S) или сульфатов (SO₄²⁻).

Разбавленная азотная кислота (HNO₃) является окислителем. В разбавленных растворах она может быть восстановлена до различных форм, таких как оксид азота (NO) или даже до азота (N₂), в зависимости от условий реакции.

Теперь необходимо сопоставить стандартные потенциалы. Примерные значения стандартных потенциалов для релевантных полуреакций могут быть следующими (в Вольтах):

Для реакции:
[ \text{S}^{2-} + 4\text{H}^+ \rightarrow \text{S} + 2\text{H}_2O \quad (E^\circ \approx 0.15 \, В) ]Для восстановления HNO₃:
[ \text{NO}_3^- + 2\text{H}^+ + 2\text{e}^- \rightarrow \text{NO} + \text{H}_2O \quad (E^\circ \approx 0.96 \, В) ]

Поскольку стандартный потенциал восстановления HNO₃ (окисление) больше, чем стандартный потенциал окисления ионов серы, реакция будет идти в направлении окисления серы из PbS и восстановления NO₃⁻ до NO или других форм.

Уравнение реакции

Общая реакция между PbS и HNO₃ может быть записана следующим образом:

[
\text{PbS} + 4\text{HNO}_3 \rightarrow \text{Pb(NO}_3\text{)}_2 + \text{S} + 2\text{NO} + 2\text{H}_2O
]

В этом уравнении сульфид свинца окисляется до элементарной серы, а нитрат восстанавливается до оксида азота (NO).

Таким образом, реакция между PbS и разбавленной HNO₃ — это окислительно-восстановительная реакция, где сера окисляется, а азот восстанавливается.