Химия элементов. Лекция 2 Олово и свинец

Sn, Pb Аллотропия олова: -Sn (порошок) 13,2 °С -Sn (металл) -Sn 173 °С расплав 232 °С Серое олово Белое олово

Sn, Pb Cплавы припой (30-70)% Sn, Pb бронза Cu+Sn, Al, Be, Pb баббит Sn+Sb, Cu; Pb+Sb, Cu гарт (типограф. сплав) 84% Pb, 11% Sb, 5% Sn Олово – лужение железа (белая жесть); станиоль Свинец – аккумуляторы, защита от радиации, хим. аппаратура °С 327 Эвтектика PbSn 0,65 Sn(т) – уст. на воздухе; Pb(т) – покр. оксидн. пленкой

Получение металлов SnO 2 (т) + C(т) = Sn(ж) + CO 2 (г) 2PbS(т) + 3O 2 (г) = 2PbO(т) + 2SO 2 (г) PbO(т) + C(т) = Pb(ж) + CO(г) Регенерация Sn из покрытий а) хим. растворение в NaOH, б) электролиз а) хлорирование, б) восстановление SnCl 4 В ЭХРН: Zn… Al… Sn… Pb H Cu…Ag Hg HNO 3 (конц) Sn SnO 2 ·n H 2 O Pb t°t° Pb(NO 3 ) 2 при комн. т-ре реакция не идет (оксидн. пленка) в HNO 3 (разб) получ. Sn(NO 3 ) 2

Э II Оксиды ЭО SnOPbO (устойчив: глёт, массикот) t°t° SnO 2 Sn Sn(OH) 2 (т) + 2H 3 O + = [Sn(H 2 O) 3 ] 2+ + H 2 O; Sn(OH) 2 (т) + OH = [Sn(OH) 3 ] Pb(OH) 2 (т) + 2H 3 O + = [Pb(H 2 O) 3 ] 2+ + H 2 O; Pb(OH) 2 (т) + OH = [Pb(OH) 3 ] Гидроксиды Sn(OH) 2 и Pb(OH) 2 малорастворимы и амфотерны: Устойчивость ст.ок. +II растет

Аквакатионы Э II [Э(H 2 O) 3 ] 2+ + H 2 O [Э(H 2 O) 2 (OH)] + + H 3 O + Sn II – сильный комплексообразователь (координирует ионы Cl – и др. лиганды) гидролиз SnCl 2 ·H 2 O: [Sn(H 2 O)Cl 2 ] + H 2 O Sn(OH)Cl(т) + H 3 O + + Cl – в присутствии HCl образуется комплекс: [Sn(H 2 O)Cl 2 ] + Cl – = [SnCl 3 ] – + H 2 O для Sn II : нитрат, перхлорат; K к = 7,9·10 –3 (аквакатион [Э(H 2 O) 3 ] 2+ уст. при рН 1) для Pb II : K к = 7,1·10 –7 Sn II Pb II кислотные св-ва аквакатионов падают

[Pb 2+ ]: PbSO 4 > PbCrO 4 > PbS PbSO 4 (т) + CrO 4 2– = PbCrO 4 (т) + SO 4 2– белый желтый PbCrO 4 (т) + S 2– = PbS(т) + CrO 4 2– жёлтый черный Растворение осадков: PbSO 4 (т) + H 2 SO 4 = Pb(HSO 4 ) 2 2PbCrO 4 (т) + 4HNO 3 = = 2Pb(NO 3 ) 2 + H 2 Cr 2 O 7 + H 2 O PbCrO 4 (т) + 3NaOH = Na[Pb(OH) 3 ] + Na 2 CrO 4 Соли Sn II Соли Pb II малорастворим только сульфид все малорастворимы в воде (кр. нитрата, перхлората, ацетата)

амфотерн. с преобладанием кислотн. св-в полигидраты ЭO 2. n H 2 O (уст. при рН

Окислительно-восстановительные свойства Sn 2+ – мягкий восстановитель рН < 7 (HCl): [SnCl 3 ] – + 3Cl – –2e – = [SnCl 6 ] 2– ; = +0,14 B рН > 7: [Sn(OH) 3 ] + 3OH 2e – = [Sn(OH) 6 ] 2 ; = –0,96 B Sn 2+ – очень слабый окислитель (восстановители – Ti 3+, Cr 2+ …) рН < 7: (HCl) [SnCl 3 ] – + 2e – = Sn (т) + 3Cl – ; = –0,20 B

Окислительно-восстановительные свойства PbO 2 – сильный окислитель рН < 7: PbO 2 + 4H + +2e = Pb H 2 O; = +1,46 B рН > 7: PbO 2 + 2H 2 O +2e = [Pb(OH) 3 ] + OH ; = +0,21 B (Pb 2 II Pb IV )O 4 – свинцовый сурик (двойной оксид) (Pb 2 II Pb IV )O 4 + 4HNO 3 = 2Pb(NO 3 ) 2 + PbO 2 (т) + 2H 2 O (не ОВР!) рН < 7: (Pb 2 II Pb IV )O 4 + 8H + +2e = 3Pb H 2 O; = +2,1 B Примеры: PbO 2 + 8H + + Mn 2+ MnO 4 – + … (Pb 2 II Pb IV )O 4 + 8HCl(конц) Cl 2 (г) + … PbO 2 Pb 3 O 4

Разделение олова и свинца (сульфидный метод) 1.Осаждение сульфидов (+H 2 S): SnS(т) PbS(т) 2. Растворение сульфида, образование Na 2 [SnS 3 ] (тиокомплекс) Na 2 S 2 : S –I +1e – = S –II SnS [SnS 3 ] 2– : Sn +II –2e – = Sn +IV 3. Осаждение [SnS 3 ] 2– + 2H + SnS 2(т) + H 2 S +Na 2 S 2 + HCl