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 (PbS) и разбавленной азотной кислотой (HNO3), нужно рассмотреть окислительно-восстановительные потенциалы (ОРП) участвующих в реакции субстанций.
Сульфид свинца (PbS) содержит свинец (Pb) в степени окисления +2, а сера (S) в степени окисления -2. В разбавленной азотной кислоте, основным окислителем является ион нитрата (NO3^-), который может быть восстановлен до нескольких различных продуктов, в том числе до NO (оксида азота), N2O или даже до N2, в зависимости от условий реакции и концентрации кислоты.
Для анализа реакции между сульфидом свинца (PbS) и разбавленной азотной кислотой (HNO3), нужно рассмотреть окислительно-восстановительные потенциалы (ОРП) участвующих в реакции субстанций.
Сульфид свинца (PbS) содержит свинец (Pb) в степени окисления +2, а сера (S) в степени окисления -2. В разбавленной азотной кислоте, основным окислителем является ион нитрата (NO3^-), который может быть восстановлен до нескольких различных продуктов, в том числе до NO (оксида азота), 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° ≈ +0.80 В)NO2 + H+ + e^- → NO + H2O (E° ≈ +0.16 В)Для окисления PbS:
PbS + 2H2O → Pb^2+ + S + 2H+ + 2e^- (E° для Pb^2+/Pb ≈ -0.13 В)Теперь мы можем записать полное уравнение реакции, где PbS будет окисляться, а ионы нитрата будут восстановлены:
[
\text{PbS} + 4\text{H}^{+} + 2\text{NO}_{3}^{-} \rightarrow \text{Pb}^{2+} + \text{S} + 2\text{NO} + 2\text{H}_2\text{O}
]
Данная реакция происходит потому, что сера окисляется до элементарной серы, а ионы нитрата восстанавливаются до оксида азота (NO).
Так что направление реакции можно считать, что PbS окисляется, а NO3^- восстанавливается.