Окислительно-восстановительные реакции ионов металлов

Какие функции могут выполнять в окислительно-восстановительных реакциях свободные металлы Свободные неметаллы Элементарные ионы металлов Элементарные ионы неметаллов [c.92]

Гомогенный катализ. Сюда относятся каталитические процессы, в которых реагирующие молекулы и катализатор в форме атомов, молекул или ионов находятся в одной фазе и образуют гомогенную химическую систему. Многие реакции, протекающие в растворах, являются гомогенными каталитическими реакциями. К ним, например, относятся реакции кислотно-основного катализа, катализа комплексными соединениями и окислительно-восстановительного катализа ионами металлов. Гомогенные каталитические реакции в газовой фазе в чистом виде встречаются редко. Условно сюда можно отнести реакции рекомбинации радикалов с участием третьей частицы [c.616]

Окислительно-восстановительные реакции ионов металлов [c.235]

Окислительно-восстановительный катализ в органической химии протекает в присутствии ионов металлов, способных к обратимому изменению валентного состояния. Ион-катализатор ускоряет реакцию, если в восстановленной форме он реагирует с окислителем, а в окисленной - с восстановителем быстрее, чем протекает некатализируемая окислительно-восстановительная реакция. В качестве примеров можно привести высыхание масел под воздействием добавок солей тяжелых металлов, автоокисление спиртов и аминов в присутствии солей меди, марганца, кобальта и железа. [c.238]

Особую группу полимерных ионообменных материалов составляют электронообменники (редокситы) — окислительно-восстановительные иониты. Они используются для удаления из воды растворенного кислорода, галогенов, извлечения благородных металлов, перевода ионов металлов из одной степени окисления в другую. Действие их основано на существовании в структуре ионита активных групп, обладающих восстановительными или окислительными свойствами. При контакте редоксита с водой, содержащей соединения, способные к окислению или восстановлению, идут окислительно-восстановительные реакции. Ионный обмен является одним из перспективных методов очистки производственных сточных вод при переходе предприятий на безотходную технологию. [c.189]

N 2+ до редко встречающихся многозарядных ионов ванадия и молибдена. Ионы металлов могут выполнять чисто структурные функции, однако чаще они прочно связаны с активным центром, принимая непосредственное участие в каталитической реакции. В этом случае роль иона металла может сводиться к стереоспецифическому образованию комплекса с молекулой субстрата, например с ее фосфатной группой. При катализе окислительно-восстановительными ферментами ион металла выступает в качестве переносчика электронов, осуществляя обратимый переход между двумя состояниями окисления. [c.149]

Окислительно-восстановительные реакции между металлами (восстановители) и ионами меди (окислитель) происходили по уравнениям [c.403]

Ниже приведены значения нормальных потенциалов Ео выделения хлора и водорода и окислительно-восстановительных реакций ионов некоторых металлов [c.286]

В любой химической реакции происходит разрыв одних и образование других химических связей. Исключением являются лишь некоторые простейшие случаи реакции переноса электрона между частицами, например, окислительно-восстановительные превращения ионов металлов [c.94]

Энергия активации этой реакции всего 12 ккал/моль. В гл. 11 мы рассмотрим другие примеры окислительно-восстановительных реакций ионов металлов, подобные приведенной выше. [c.59]

Редокси-электроды это — полуэлементы, состоящие из индифферентного металла (например, платины), погруженного в солевой расплав, содержащий ионы различной валентности, которые участвуют в окислительно-восстановительной реакции. Индифферентный металл обменивается электронами с ионами, принимающими участие в окислительно-восстановительной реакции, и приобретает потенциал, отвечающий редокси-равновесию. Если, например, в солевом расплаве имеет место реакция [c.69]

Разумеется, металлы не всегда ведут себя подобным образом. Во многих, хотя и не во всех катализируемых ионами металлов окислительно-восстановительных реакциях ионы металлов играют более существенную роль. В группе цитохромных [c.409]

Другое направление при рассмотрении механизма обсуждаемых процессов использует известный механизм гомогенных окислительно-восстановительных реакций ионов металла в растворах, включающий образование промежуточных комплексов. [c.69]

Как мы увидим, для окислительно-восстановительных реакций комплексов металлов существуют два общих типа переходных состояний, так называемые внешнесферный и внутрисферный типы [2]. Для первого типа внутренние координационные оболочки ионов обоих металлов не затрагиваются в переходном состоянии. Во втором случае ионы обоих металлов связываются мостиковым лигандом, общим для обеих координационных оболочек. В обоих переходных состояниях может происходить перенос либо атома, либо электронов. Возможно так ке, что внешнесферные реакции могут иметь слаб].1е мостиковые группы, непрочно связывающие две координационные оболочки. [c.398]

Окислительно-восстановительные реакции ионов переходных металлов изучались в течение многих лет. В общих чертах все существующие реакции можно разбить на два типа [c.155]

В работе [571 на основании анализа результатов, полученных при исследовании кинетики гомогенных окислительно-восстановительных реакций комплексов металлов, содержащ,их во внутренней сфере молекулы воды, сделан вывод, что последние не являются эффективными внутрисферными мостиковыми лигандами в реакциях подобного рода. Если комплекс содержит внутрисферную молекулу воды, то она может стать эффективным внутрисферным лигандом после отщепления протона, что приводит к часто наблюдаемой зависимости скорости окислительно-восстановительных реакций от концентрации ионов водорода [6—8, 52]. [c.19]

Так как процессы окисления и восстановления сопровождаются потерей или приобретением электронов, то скорость окислительно-восстановительной реакции в принципе должна быть связана с окислительно-восстановительным потенциалом. При этом, однако, предполагается, что изменение энтропии пренебрежимо мало. Ван ным фактором при определении устойчивости определенного состояния окисления и, следовательно, величины окислительно-восстановительного потенциала является электронная конфигурация иона металла. Хорошо известны факторы, которые могут влиять на окислительно-восстановительный потенциал иона металла [1]. [c.133]

Принципиально для конструирования гальванического элемента и яревращения убыли изобарно-изотермического потенциала — ДОг лри электрохимическом процессе в электрическую форму энергии можно использовать любую окислительно-восстановительную реакцию ионного типа. Рассмотрим работу никелево-цинкового (N1—2п) гальванического элемента (см. рис. 27). Электрический ток в нем возникает вследствие окислительного процесса, протекающего на границе Zn — раствор, содержащий ион Zп + (на цинковом электроде), и восстановительного на границе N1 — раствор, содержащий ионы N 2+ (на никелевом электроде). Цинковая и никелевая пластинки, опущенные в растворы своих солей, посылают в раствор разное количество ионов. Прн установившемся равновесии разность потенциалов на границах 2п — раствор и N1 — раствор по величине ле равна одна другой. Поверхность цинка имеет больший отрицательный заряд, чем поверхность никеля. Цинк обладает большей способностью посылать свои ионы в раствор, чем никель. При процессе 2п = 2п +-Ь2е —ЛОт больше, чем —АСг при процессе N1 = = Ы12+-(-2( . Когда цинковую пластинку с никелевой соединяют -проводником первого рода — медью, электроны с цинка перетекают а никель. Равновесие двойного электрического слоя на никелевом электроде нарушается, электродный процесс принимает обратное направление, иоиы N1 + из раствора переходят на никелевую пластинку. Нарушенное равновесие восстанавливается за счет того, что в раствор поступает новая порция ионов Zn + и разряжается эквивалентное число ионов N1 +. Снова возникает разное количество зарядов на цинковой и никелевой пластинках и переход электронов и т. д. В итоге на цинковом электроде протекает окислительный процесс Zп = Zп2+-t-2e(Zn). Электроны от цинковой пластинки переходят к никелевой 2e(Zn)- 2e(Ni). На никелевом электроде идет восстановительный процесс N +- -26(Ni) = N1. Запись пе(Ме) указывает, что электроны остаются в металле. [c.124]

Железоокисные катализаторы характеризуются изменением фазового состава в ходе окислительно-восстановительных реакций, что обусловливает некоторые особенности протекания реакций как в основном процессе, так и в ходе регенерации [3.17]. Ранее предполагалось, что на природном железоокисном катализаторе реакции протекают по радикально-цепному механизму [3.4]. Учитывая рассмотренный в первой главе механизм превращений на катализаторах, содержащих оксиды металлов переменной валентности, можно предположить, что наряду с термической частью реакций, протекающих по радикально-цепному механизму, при окислительной каталитической конверсии значительная часть продуктов, в том числе и коксовых отложений, образуется по механизму карбоксилатного комплекса, в отличие от карбоний-ионного механизма реакций в условиях каталитического крекинга на традиционных катализаторах. [c.63]

С помощью окислительно-восстановительных реакций получают металлы, органические и неорганические соединения, проводят очистку различных веществ, природных и сточных вод, газовых выбросов электростанций и заводов и т. п. Рассмотрим в качестве примера получение металлических покрытий на поверхностях металлических и неметаллических изделий химическим способом, основанным на реакциях окисления — восстановления. При таком способе изделие помещается в раствор, содержащий ионы металла — покрытия и восстановитель, например гипофосфит натрия ЫаНаРОг, гидразин фор- [c.189]

При замыкании внешней цепи электроны перемещаются от цинкового электрода к медному. Поэтому равновесия на фазовых границах нарушаются происходит направленный переход ионов цинка из металла в раствор, ионов меди — из раствора в металл, электронов — от цинка к меди протекает окислительно-восстановительная реакция. [c.278]

Катализ окисления металлами переменной валентности связан с участием их в генерировании радикалов по окислительновосстановительным реакциям. Ионы тяжелых металлов легко вступают в окислительно-восстановительные реакции, отдавая (в состоянии низшей валентности) или принимая (в состоянии высшей валентности) электрон. Гидропероксиды разрушаются по циклу Габера — Вейса [295] [c.192]

Реакции гидрирования — дегидрирования относятся к типу окислительно-восстановительных и катализируются металлами и их соединениями, ускоряющими перенос электрона. Изомеризация протекает по ионному механизму и катализируется кислотами и кислыми окислами. [c.254]

Некоторые металлы также растворяются в щелочном растворе с выделением водорода, хотя в этих условиях концентрация ионов водорода очень невелика в 1 н. едком натре (pH 14) она составляет Ю моль/л. Если не учитывать влияния коэффициента активности, ен + /Н2 = —0,83 В. Однако этот потенциал достаточно положителен для того, чтобы окислить такие металлы, как алюминий и цинк. Окислительно-восстановительной реакции благоприятствует образование гидроксо-комплекса [c.418]

Многие химические процессы, применяемые в промышленности, и главным образом в основном химическом синтезе, основаны на реакциях твердой фазы с газом. К таким процессам относятся, например, получение металлов восстановлением газами, обжиг сульфидных руд, получение основных полупродуктов неорганического синтеза — аммиака, серной кислоты и многих органических соединений методами гетерогенного катализа, а также очистка веществ и выращивание монокристаллов (полупроводниковая промышленность). Очень важно здесь то, что в таких гетерогенных системах концентрация дефектов зависит не только от температуры, но и от равновесия между соответствующими компонентами твердой и газовой фаз. Так, например , состав решетки NiO меняется при увеличении парциального давления кислорода, причем в результате окислительно-восстановительной реакции увеличивается количество ионов О - в решетке и одновременно образуется эквивалентное количество ионов Ni +. В соответствии с требованиями об электронейтральности системы в целом, в решетке появляются катионные вакансии [c.435]

Появление окраски у бесцветных стекол наблюдается не только при введении отдельных элементов или соединений в в состав стекла, но и под действием ультрафиолетового [3033— 3036] и более жесткого излучения [3037—3039]. Изучено действие на стекло различных видов излучения и применение радиоизотопов в технологии стекла [3083—3088]. По мнению Леви [3037, 3038], облучение способствует окислительно-восстановительным реакциям ионов металлов переменной валентности, часто вызывая окрашивание стекол. Для обесцвечивания стекол применяются СеО,, Аз -Оа, ЗЬоОд и другие соединения [3040—3080]. [c.462]

По аналогии с окислительно-восстановительными реакциями ионов металлов в растворах, часто протекающими через образование промежуточных комплексов, предложен чисто химический механизм каталитического пронесса осаждения металла. Предполагается образование комплекса ионов металла с восстановителем и внутримолекулярный процесс окисления — восстановления этого комплекса на поверхности катализатора с образованием свободного металла и других продуктов реакции [23]. В ряде растворов металлизации действительно образуются комплексы металлов, содержащие в качестве одного из лигандов восстановитель, например, Си (И) с СН2О, Ni (П) с N2H4. Однако нет доказательств, что процесс каталитического восстановления протекает именно при участии этих координированных молекул восстановителя. Более детальное изучение одной из таких систем (растворов никелирования, содержащих гидразин в качестве восстановителя) показало [24], что в растворе комплексного соединения Ni (И) с гидразином в отсутствие большого избытка свободного гидразина процесс осаждения никеля вообще не протекает, т. е. рассматриваемый механизм процесса не реализуется. Такой механизм восстановления металла более вероятен в случае гомогенного процесса восстановления металла в начальной стадии объемного разложения раствора. [c.93]

Окислительно-восстановительные реакции ионов тяжелых металлов с пероксидами и гидропероксидами, в которых генерируются свободные радикалы, широко используют для инициирования цепных реакций полимеризации и окисления. Система Н2О2 -I- Ре2+, известная под названием реактив Фентона , давно использовалась для гидроксилирования и окислительной димеризации органических соединений. Эти реакции протекают при каталитическом распаде пероксидов и в сложных процессах каталитического окисления. [c.313]

Типичными кат изаторами для окислительно-восстановительных реакций являются металлы (проводники) или окислы, и сульфиды металлов (полупроводники). Для кислотно-основных каталитических реакций типичными катализаторами являются растворенные кислоты и основания, твердые инертные вещества, пропитанные кислотами или основаниями, или твердые кислотные или основные катализаторы — ионные кристаллы, или ионные аморфные гели. Все твердые катализаторы кислотно-основных реакций являются избляторами [c.234]

Каталитические реакции металлических ионов могут быть подразделены на два главных класса реакции, в которых халатное соединение металла непрерывно изменяется в результате протекающего превращения, и реакции, в которых халатное соединение остается неизмененным. Первый класс включает и окислительно-восстановительные реакции, в которых ион металла меняет валентность, и реакции, в которых изменение состояния окисления не происходит. Примерами окислительно-восстановительных реакций, катализируемых металлами, являются окисление оксалата вследствие образования хелата с Мп (III) и окисление аскорбиновой кислоты при помощи иона Си (II). При.мерами реакций, в которых хелатное соединение изменяется, не вовлекая ион металла в окислительно-восстановительную стадию, являются. катализ декарбоксилнрования Р-кетокислот различными металлическими ионами, реакции переаминирования шиффовых оснований, производных пнро-доксаля, и гидролитическое расщепление различных шиффовых оснований через стадию образования хелата. Реакции второго типа, которые протекают без непрерывного изменения в структуре или составе металл-хелатного соединения, могут рассматриваться как примеры истинного металл-хелатного катализа. Пептидное действие ферментов, активированных металлами, является одним из большого числа явлений этого типа, который предполагается свойственным биологическим системам. Действие Си(П)-хелатов различных диаминов приводится как пример металл-хелатного катализа в гидролизе диизопропилфторфосфата (ДФФ). В настоящей работе в общих чертах описывается вероятная природа этих каталитических реакций и факторы, которые делают металл-хелатное соединение эффективным катализатором. [c.364]

Характер промежуточных соединений с катализатором различен. Для кислотно-основных реакций, когда электронные пары перемещаются без разобщения электронов (гетеролитический разрыв валентных связей) — это комплексы типа солей для окислительно-восстановительных реакций, когда электронные пары разделяются (гомолити-ческие или радикальные реакции), это, как правило, комплексы с участием молекул или ионов, содержащих металлы переменной валентности. К первой группе относятся процессы, в которых катализатором служат кислоты или основания это реакции присоединения (отщепления) полярных молекул. Ко второй группе относятся процессы, в которых катализаторами служат ионы -элементов или образованные ими комплексы (в частности, реакции с участием атомов И или О). В последних перенос электрона [c.123]

При помощи окислительно-восстановительных реакций получают металлы, органические и неорганические соединения, проводят анализ различных веществ, очищают многие вещества, природные и сточные воды, газовые выбросы электростанций и заводов и т.п. Рассмотрим в качестве примера получение металлических покрытий на поверхностях металлических и неметаллических изделий химическим способом, основанным на реакциях окисления — восстановления. При таком способе изделие помещается в раствор, содержащий ионы металла - покрытия и восстановитель, например, гипофосфит натрия КаНгРОг, гидразин КгН4, формальдегид СНгО. В результате окислительно-восстановительной реакции происходит восстановление ионов металла до металла и окисление восстановителя, например [c.257]

Ионы металлов переменной валентности как восстанавливающие и окисляющие агенты. Три )ассмотреиных варианта не исчерпывают всех во Можных иутсЙ нротекания окислительно-восстановительных реакций. В роди восстановительных (или окислительных) агентов могут выступать также находящиеся в растворе коны металлов. В этом с.лучае электродный процесс сводится к окислению (или восстановлению) ионов металлов переменной валентности, которые затем восстанавливают (или окисляют) органическое соединение. В качестве при у1сра можно указать на электроокисление суспензии антрацена. При проведении электролиза такой суспензии иочти весь ток на аноде расходуется на выделение кислорода. Если, однако, добавить к ней немного солен церия, хрома или марганца, то на аноде наряду с кислородом появится также антрахинон. Реакция идет, по-видимому, следующим образом ионы металла, наиример церия, окисляются на аноде [c.443]

Соединения водорода с металлами называются гидридами. Гидриды щелочных и щелочноземельных металлов представляют обой соли, т. е. химическая связь между металлом и водородом 1 них ионная. Эго кристаллы белого цвета. Все они нестойки и прн нагревании разлагаются на металл и водород. Прн действии на них воды протекает окислительно-восстановительная реакция, в которой гидрпд-ио Н выстунает в качестве восстановителя, а в.одород воды — в качестве окислителя [c.345]

Что вызывает протекание окислительно-восстановительных реакций Из-за той легкости, с которой многие элементы-металлы вступак т во взаимодействие с другими элементами, они находятся в природе в виде ионов (составных частей минералов) и образуют ионные вещества. Получение металла из его минерала обычно требует затрат энергии, а также ист1эчника электронов или, иначе говоря, восстановителя. В табл. II.8 показаны применяемые в настоящее время методы восстановления, восстановители и источники энергии. Рассмотрим их подробнее. [c.152]

Алюмоплатиновый катализатор представляет собой окись алюминия, на которую нанесено не более 0,6% платины. Этот катализатор является бифункциональным. С точки зрения теории катализа в бифункциональных катализаторах существуют активные центры веществ, содержащие как неспаренные, так и спаренные электроны. Первые способствуют активации окислительно-восстановительных реакций. В данном случае это платина, являющаяся (так же, как и другие металлы VIII группы) типичным гидриру-ющим-дегидрирующим катализатором. Поэтому на алюмоплатиновом катализаторе развиваются реакции дегидрирования шестичленных нафтенов и дегидроциклизации алканов. Окись алюминия— вещество со спаренными электронами имеет кислотный характер. Поэтому на алюмоплатиновом катализаторе активируются реакции изомеризации, протекающие по карбоний-ионному механизму. Для усиления этой функции катализатор промотируется хлором или фтором. Б качестве промоторов, увеличивающих [c.243]

Образо11ание тонких слоев этих соединений на поверхности металла вызывает яоявленне цветов побежалости, увеличение толщины слоя продуктов реакции лриводит к окалине. Стадии этого довольно сложного процесса включают адсорбцию газа на поверхности, реакции на поверхности раздела, фаз, образование зародышей кристаллов, образование поверхностного слоя и про-дессы диффузии подвижных частиц сквозь этот слой в обоих направлениях. Это движение обусловлено уменьшением концентрации реагирующих частиц на поверхности и возникшим вследствие этого градиентом концентрации диффундирующих по ионным вакансиям катионов металла (например, Си+) и одновременным движением дефектов электронов (дырок) (например, Си +) к поверхности раздела твердых фаз. На поверхности протекает окислительно-восстановительная реакция с образованием нового твердого вещества. Для системы Си/Оа происходит, например, образование оксида меди(1) [c.436]

Поскольку водные растворы всех галогеноводородов, кроме HF, являются сильными кислотами, при реакциях в воде они проявляют все характерные свойства сильных кислот. Например, они реагируют с любым активным металлом, образуя газообразный водород, или вступают в реакции нейтрализации с основаниями. В таких реакциях галогенид-ион играет всего лишь роль иона-наблюдателя, не принимая непосредственного участия в реакции. В отличие от этого в окислительно-восстановительных реакциях происходит окисление гало]енид-иона [c.294]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология