Окислительно-восстановительные свойства олова и свинца

Задание 365

Какая степень окисления наиболее характерна для олова и, какая для свинца? Составьте электронные и молекулярные уравнения реакций олова и свинца с концентрированной азотной кислотой.

Решение:

Для олова в одинаковой степени характерны степени окисления +2 и +4. Для олова в одинаковой степени характерны степени окисления +2 и +4.
Для свинца наиболее характерна степень окисления +2 и в меньшей степени +4.
Уравнения реакций олова и свинца с концентрированной азотной кислотой:
а) При взаимодействии олова с концентрированной азотной кислотой образуются — оловянная кислота H₂SnO₃ и оксид азота (IV) NO₂:

Sn + 4HNO₃ = H₂SnO₃ + 4NO₂↑ + H₂O

Уравнения электронного баланса:

Ионно-молекулярное уравнение:

Sn⁰ + 4N⁵⁺ = Sn⁴⁺ + 4N4⁺

Молекулярное уравнение:

Sn + 4HNO₃ = H₂SnO₃ + 4NO₂↑ + H₂O

б) При взаимодействии свинца с концентрированной азотной кислотой образуются нитрат свинца Pb(NO₃)₂ и оксид азота (IV) NO₂:

Pb + 2HNO₃ = Pb(NO₂)₂ + NO₂↑ + 2H₂O

Уравнения электронного баланса:

Ионно-молекулярное уравнение:

Pb⁰ + 2N⁵⁺ = Pb²⁺ + 2N⁴⁺

Молекулярное уравнение:

Pb + 2HNO₃ = Pb(NO₂)₂ + NO₂↑ + 2H₂O

Задание 366
Чем можно объяснить восстановительные свойства олова (II) и окислительные свинца (IV)? На основании электронных уравнений составьте уравнения реакций: а) SnCl₂ с НgCl₂; б) РЬО₂ с НСl (конц.).
Решение:
Олово и свинец на внешнем энергетическом уровне содержат по четыре электрона. Так как олово (II) на внешнем энергетическом уровне содержит два электрона, то оно может их отдать, т. е. проявить свойства восстановителя. Свинец (IV) на внешнем энергетическом уровне не содержит электронов, поэтому свинец (IV) может присоединить недостающие электроны, проявив при этом свойства окислителя. Свинец в степени окисления +4 может только присоединять электроны, поэтому проявляет только свойства окислителя, олово в степени окисления +2 может и отдавать, и присоединять по два электрона, проявляя при этом свойства или восстановителя, или окислителя.

а) Реакция SnCl₂ с НgCl₂

SnCl₂ +2НgCl₂ = SnCl₄ + Hg₂Cl₂

Уравнения электронного баланса:

Ионно-молекулярное уравнение:

Sn²⁺ + 2Hg²⁺ = Sn⁴⁺ + 2Hg⁺

б) Реакция РЬО₂ с НСl (конц.).

РЬО₂ + 4НСl (конц.) = PbCl₂ + Cl₂ + 2H₂O

Уравнения электронного баланса:

Ионно-молекулярное уравнение:

Pb⁴⁺ + 2Cl^— = Pb²⁺ + Cl2⁰

Молекулярное уравнение реакции:

РЬО₂ + 4НСl (конц.) = PbCl₂ + Cl₂ + 2H₂O

Задание 367
Какие оксиды и гидроксиды образуют олово и свинец? Как изменяются их кислотно-основные и окислительно-восстановительные свойства в зависимости от степени окисления элементов? Составьте молекулярные и ионно-молекулярные уравнения реакций взаимодействия раствора гидроксида натрия: а) с оловом; б) с гидроксидом свинца (II).
Решение:
Олово и свинец образуют оксиды и диоксиды: PbO, PbO₂, SnO, SnO₂.
SnO и PbO образуют гидроксиды Sn(OH)₂ и Pb(OH)₂, которые проявляют амфотерные свойства. У Pb(OH)₂ преобладают основные свойства, он растворяется только в концентрированном растворе щёлочи. У Sn(OH)₂ преобладают кислотные свойства.

Оксидам PbO₂ и SnO₂ отвечают гидроксиды H₂SnO₃ и H₂PbO₃ – слабые кислоты. Причём кислотные свойства их ослабевают в ряду H₂SnO₃ — H₂PbO₃. Основные свойства в ряду Sn(OH)₂ — Pb(OH)₂ усиливаются.