Атомы металлов в окислительно-восстановительных реакциях в связи с их особым строением могут быть только восстановителями, т.к. они находятся в низшей степени окисления (Ме0).
Катионы металлов:
– в высшей степени окисления являются только окислителями, например Mn+7 в молекуле KMnO4, Cr+6 в K2Cr2O7 и т. п.
– в промежуточной степени окисления катионы металлов могут проявлять окислительно-восстановительную двойственность, например Mn+6 в молекуле K2MnO4, Mn+4 в MnO2 и т. п.
Факторы, влияющие на ОВР с участием металлов:
1. Активность металла, определяемая по значению электродного потенциала E0 Ме0/Меn+.
2. Природа окислителя и его концентрация.
3. Температура среды.
4. Наличие на поверхности металла защитных пленок и их природа.
Окисление металла конкретным окислителем возможно, если соблюдается неравенство: ∆Е > 0, где ∆Е = Е0окислителя – Е0 Ме0/Меn+, В.
Для характеристики химической активности металла в водной среде можно руководствоваться его положением в ряду стандартных электродных потенциалов (таблица 8.1).
Таблица 8.1 – Стандартные потенциалы металлических электродов при 298 К
№ п/п | Электродная реакция | Е0, Вольт |
Li+ +e=Li0 | -3,04 | |
Ba2+ +2e=Ba0 | -2,905 | |
K+ +e=K0 | -2,92 | |
Ca2+ +2e=Ca0 | -2,87 | |
Na+ +e=Na0 | -2,71 | |
Mg2+ +2e=Mg0 | -2,36 | |
Be2+ +2e=Be0 | -1,847 | |
Al3+ +3e=Al0 | -1,66 | |
Ti2+ +2e=Ti0 | -1,628 | |
Mn2+ +2e=Mn0 | -1,18 | |
Cr2+ + 2e=Cr0 | -0,913 | |
Cr+3 +3e=Cr0 | -0,744 | |
Zn2+ +2e=Zn0 | -0,76 | |
Fe2+ +2e=Fe0 | -0,44 | |
Cd2+ +2e=Cd0 | -0,40 | |
Co2+ +2e=Co0 | -0,277 | |
Ni2+ +2e=Ni0 | -0,25 | |
Sn2+ +2e=Sn0 | -0,14 | |
Pb2+ +2e=Pb0 | -0,13 | |
Fe3+ +3e=Fe0 | -0,036 | |
2H+ +2e=H02 | 0,00 | |
Bi3+ +3e=Bi0 | +0,215 | |
Co3+ +3e=Co0 | +0,33 | |
Cu2+ +2e=Cu0 | +0,34 | |
Hg2 2+ +2e=2Hg0 | +0,79 | |
Ag+ +e=Ag0 | +0,799 | |
Pb2+ +2e=Pb0 | +0,99 | |
Pt2+ +2e=Pt0 | +1,19 | |
Au3+ +3e=Au0 | +1,50 | |
Au+ +e=Au0 | +1,69 |