Степени окисления, отношение к кислотам и щелочам. Гидроксокомплексы. Окислительные свойства соединений свинца (IV). Альфа и бета оловянные к-ты,свинцовый сурик
Элементы IV группы. С увеличением порядкового номера более устойчивой становиться более низкая степень окисления.
Германий.С.о.+2(характерно +4); 4s24p2.
Олово.Ст. о.:(характерно+2),+4; 4d105s25p2.
Свинец.Ст. о.+4Характерная+2 5d106s26p2.
Проявляемая данными элементами высшая степень окисления +4 отвечает участию в образовании связей всех s- и p-электронов. Основной характер оксидов и
гидроксидов усиливается с ростом радиусов ионов Э2+; из оксидов данных элементов наиболее кислотный GeO2, а наиболее основные свойства выражены у РbО. Соединения ЭГ4 похожи на галогениды неметаллов, а ЭГ2, особенно РbГ2, – соли.
Отношение к кислотам и щелочам:
1.С азотной кислотой:
Разбавленная:
Ge+3HNO3Ge(NO3)2+NO+H2O;
Sn+3HNO3Sn(NO3)2+NO+H2O;
Рb+3HNO3Pb(NO3)2+NO+H2O.
Концентрированная:
Ge + 4HNO3H2GеО3+4NO2+H2O(германиевая кислота);
Sn + 4HNO3 H2SnО3+4NO2+H2O(-оловянная кислота);
(получающиеся кислоты фактически имеют состав ЭO2•xH2O)
Рb+4HNO3не реагирует
2.С кислотами не являющимися окислителями германий не взаимодействует, олово:
Sn+2HCl(р)→SnСl2+ Н2(медленно) Sn+HCl(k)H2[SnCl4]+H2
Pb,Ge не реагируют( покрыв.пленкой)
3. Самый лучший растворитель германия и олова – «царская водка», асвинца – разбавленная азотная кислота.
3Sn + 18 HCl + 4 HNO3 = 3H2[SnCl6] + 4 NO + 8 H2O.
4. Серная кислота:
Разбавленная:
Ge не взаимодействует; Sn+H2SO4→ SnSO4 + Н2↑ (медленно)
Pb+H2SO4→ PbSO4↓ + Н2↑ (реакция практически не идет за счет образования солевой пленки)
Концентрированная:
Ge+H2SO4→Ge(SO4)2+SO2+H2O
Sn+H2SO4→Sn(SO4)2+SO2+H2O;
Pb+H2SO4→ Pb(НSO4)2 + SO2 + H2O.
5. Концентрированные растворы щелочей растворяют олово и свинец, германий растворяется в щелочах только в присутствии окислителей:
Sn+2КОН+4Н2О→ К2[Sn(OH)6] + 2 Н2↑; Pb+2КОН + 2 Н2О→К2[Pb(OH)4]+ Н2↑;
Ge+2КОН+2Н2О2→К2[Ge(OH)6].
Гидроксокомплексы:
Оксиды ЭO2 реагируют со щелочами, образуя соответственно гидроксогерманаты, гидроксостаннаты и гидроксоплюмбаты:
ЭO2+2КОН+2H2OК2[Э(ОH)6] (Интенсивность взаимодействия уменьшается при переходе от GeO2 к PbO2). Рассмотри химические свойства и получения на примерах гидроксокомплексов натрия:
Гексагидроксоплюмбат натрия Na2[Pb(OH)6]:
С разбавленными кислотами: 2Na2[Pb(OH)6]+2HCl→PbO2↓+2NaCl+4H2O
С концентрированными 2Na2[Pb(OH)6]+6HCl→PbCl2↓+2NaCl+Cl2+6H2O
Гексагидроксостаннат натрия Na2[Sn(OH)6]:
Основной характер оксидов и гидроксидов усиливается с ростом радиусов ионов Э2+; из оксидов данных элементов наиболее кислотный GeO2, а наиболее основные свойства выражены у РbО. Соединения ЭГ4 похожи на галогениды неметаллов, а ЭГ2, особенно РbГ2, – соли.
Отношение к кислотам и щелочам:
1.С азотной кислотой:
Разбавленная:
Ge+3HNO3Ge(NO3)2+NO+H2O;
Sn+3HNO3Sn(NO3)2+NO+H2O;
Рb+3HNO3Pb(NO3)2+NO+H2O.
Концентрированная:
Ge + 4HNO3H2GеО3+4NO2+H2O(германиевая кислота);
Sn + 4HNO3 H2SnО3+4NO2+H2O(-оловянная кислота);
(получающиеся кислоты фактически имеют состав ЭO2•xH2O)
Рb+4HNO3не реагирует
2.С кислотами не являющимися окислителями германий не взаимодействует, олово:
Sn+2HCl(р)→SnСl2+ Н2(медленно) Sn+HCl(k)H2[SnCl4]+H2
Pb,Ge не реагируют( покрыв.пленкой)
3. Самый лучший растворитель германия и олова – «царская водка», асвинца – разбавленная азотная кислота.
3Sn + 18 HCl + 4 HNO3 = 3H2[SnCl6] + 4 NO + 8 H2O.
4. Серная кислота:
Разбавленная:
Ge не взаимодействует; Sn+H2SO4→ SnSO4 + Н2↑ (медленно)
Pb+H2SO4→ PbSO4↓ + Н2↑ (реакция практически не идет за счет образования солевой пленки)
Концентрированная:
Ge+H2SO4→Ge(SO4)2+SO2+H2O
Sn+H2SO4→Sn(SO4)2+SO2+H2O;
Pb+H2SO4→ Pb(НSO4)2 + SO2 + H2O.
5. Концентрированные растворы щелочей растворяют олово и свинец, германий растворяется в щелочах только в присутствии окислителей:
Sn+2КОН+4Н2О→ К2[Sn(OH)6] + 2 Н2↑; Pb+2КОН + 2 Н2О→К2[Pb(OH)4]+ Н2↑;
Ge+2КОН+2Н2О2→К2[Ge(OH)6].
Гидроксокомплексы:
Оксиды ЭO2 реагируют со щелочами, образуя соответственно гидроксогерманаты, гидроксостаннаты и гидроксоплюмбаты:
ЭO2+2КОН+2H2O=2[Э(ОH)6] (Интенсивность взаимодействия уменьшается при переходе от GeO2 к PbO2). Рассмотри химические свойства и получения на примерах гидроксокомплексов натрия:
Гексагидроксоплюмбат натрия Na2[Pb(OH)6]:
С разбавленными кислотами: 2Na2[Pb(OH)6]+2HCl→PbO2↓+2NaCl+4H2O
С концентрированными 2Na2[Pb(OH)6]+6HCl→PbCl2↓+2NaCl+Cl2+6H2O
Гексагидроксостаннат натрия Na2[Sn(OH)6]:
Реагирует с разбавленными кислотами:
2.Окислительные свойства соединений свинца (IV):
-Окисляет соли марганца (II) в кислой среде до перманганата: 5PbO2+2MnSO4+3H2SO4→5PbSO4+2HMnO4+2H2O;
-Диоксид свинца вытесняет хлор из конц. Соляной кислоты при нагревании: (Свинцовый сурик)(Pb2PbO4) Pb3O4+4HCl(p)→PbCl2+Cl2+2H2O+PbO2
Pb3O4+HCl(k)PbCl2+Cl2+H2O Pb3O4+HNO3H4PbO4(PbO2+H2O)+Pb(NO3)2
PbO2+ 2KI + 2H2SO4 = PbSO4 ↓ + I2 + K2SO4+2H2O; PbS(черный)+ H2O2 = PbSO4+H2O
АЛЬФА_БЕТА
Sn+Hno3(k)=(SnO2)x*(H2o)y (x>y)-бетаоловянная Нераств.в щел.,кислотах.
(x
SnO2*4H2O+HClH2[SnCl6]+H2O При хранении альфа-оловянная кислота стареет, теряет воду и переходит в бета-оловянную кислоту, которая отличается большей химической инертностью. Данное изменение свойств связывают с уменьшением числа активных HO-Sn группировок при стоянии и замене их на более инертные мостиковые -Sn-O-Sn- связи.
