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前面从化学平衡角度出发讨论了酸度和化学反应间的关系。本节讨论和反应过程有关的几个实例。
(1)K2Cr2O7在强酸性溶液中被C2H5OH还原为Cr3+在有H+存在时这个反应才能进行,反应式为
Cr2O72-+14H++6e-→2Cr3++7H2O
从方程式看,只要是强酸,那么HCl、HNO3、H2SO4、HClO4都能提供足量的H+。事实又如何呢?
实验1
分别混合C2H5OH和HCl(~2mol/L)、C2H5OH和H2SO4(~1mol/L),而后各加入少量K2Cr2O7溶液,搅拌均匀。发现在加H2SO4的溶液中,C2H5OH很快地把Cr2O72-还原为Cr3+;而在加HCl的溶液中,Cr2O72-较慢地被还原为Cr3+。表明Cl-、SO42-确实参与了反应。目前认为在HCl、H2SO4和K2Cr2O7溶液中都生成了中间物,它们是CrO3Cl-、CrO3OSO3-,前者远较后者稳定,所以在HCl中反应速度较慢。实际反应过程往往是很复杂的,如用HClO4(阴离子ClO4-不发生明显的作用)其反应过程是
HCrO4- + H+→H2CrO4
H2CrO4 + CH3CH2OH→CH3CH2OCrO3H+H2O
CH3CH2OCrO3H→CH3CHO+Cr(Ⅲ)
最后一步是得失2电子反应,反应速度相对较慢,是决定整个反应过程的关键步骤(化学术语叫速控步)。接着Cr(Ⅳ)发生两步快速反应
Cr(Ⅵ)+Cr(Ⅳ)→2Cr(Ⅴ)
Cr(Ⅴ)+C2H5OH→Cr(Ⅲ)+CH3CHO+H+
大量事实表明多数化学反应的过程往往是很复杂的,上面所举的几例,只是能用肉眼观察到而已。
(2)溴酸盐、碘酸盐、溴化物和碘化物间的反应
在酸性条件下BrO3-和Br-生成Br2,IO3-和I-生成I2,反应式为
XO3- + 5X- + 6H+→3X2 + 3H2O (X=Br,I)
其平衡常数K(Br)=1036,K(I)=1056。 [1] [2] [3] 下一页 |