Br2与HNO3氧化性的比较NO2的氧化性与Br2相当,NO2的氧化性比HNO3更强,那Br2与HNO3相比哪个的氧化性更强?为什么?

来源:学生作业帮助网 编辑:作业帮 时间:2024/05/15 19:34:56

Br2与HNO3氧化性的比较NO2的氧化性与Br2相当,NO2的氧化性比HNO3更强,那Br2与HNO3相比哪个的氧化性更强?为什么?
Br2与HNO3氧化性的比较
NO2的氧化性与Br2相当,NO2的氧化性比HNO3更强,那Br2与HNO3相比哪个的氧化性更强?为什么?

Br2与HNO3氧化性的比较NO2的氧化性与Br2相当,NO2的氧化性比HNO3更强,那Br2与HNO3相比哪个的氧化性更强?为什么?
NO2比HNO3氧化性强?这个不能一概而论,否则浓硝酸和金属反应,就不该释放NO2,因为既然硝酸都能被还原,NO2还能跑出来?NO2和水的反应也不过是因为水分子极性引发的歧化反应,就好像说氯气遇水形成次氯酸,就说氯气比次氯酸氧化性强是不恰当的.
氧化性的强弱比较需要说明比较条件,本来氧化性能差不多的物质,在不同的条件下,反应可以逆转.
Br2在通常条件下都不如硝酸,当然指的是浓硝酸或者纯硝酸,例如,硝酸可以氧化溴离子,还可以把碘氧化为+5价态的碘酸,都可以看出比溴强.发烟硝酸的氧化性甚至超过了氯单质.

非金属含氧阴离子的氧化还原反应速度
含氧阴离子(含氧酸盐)是氧化还原反应中常用的一类重要氧化剂。绝大多数非金属元素都能形成不同价态的含氧阴离子。除简单的氧化还原反应外,许多氧化还原反应都有含氧阴离子的参与,反应较复杂。当用热力学标准电极电势判断氧化还原反应时,经常会出现与实际反应的矛盾,使人迷惑不解。其原因在于影响氧化还原反应的因素较复杂,更重要的是人们在考察氧化还原反应时往往习惯于考虑热...

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非金属含氧阴离子的氧化还原反应速度
含氧阴离子(含氧酸盐)是氧化还原反应中常用的一类重要氧化剂。绝大多数非金属元素都能形成不同价态的含氧阴离子。除简单的氧化还原反应外,许多氧化还原反应都有含氧阴离子的参与,反应较复杂。当用热力学标准电极电势判断氧化还原反应时,经常会出现与实际反应的矛盾,使人迷惑不解。其原因在于影响氧化还原反应的因素较复杂,更重要的是人们在考察氧化还原反应时往往习惯于考虑热力学因素—反应趋势,而很少考虑动力学因素—反应速度。虽然动力学问题更为复杂,但它是影响化学反应的重要方面。在教学中结合具体问题适当介绍一些有关反应速度的基础知识和某些规律是很有必要的。本文主要讨论卤素(F除外)、硫、氮的含氧阴离子氧化还原反应速度,它将有助于我们对氧化还原反应概念的理解和应用。
中心原子的氧化态、半径与氧化速度
对含氧阴离子的氧化还原反应,人们往往认为中心原子的氧化态越高,氧化性就越强,反应也就越快。其实不然,请看以下实验事实[1]:
[实验]分别于盛有0.lmol/L NaNO2溶液和0.1mol/L HNO3溶液各10mL的试管中加入2滴1mol/L H2SO4,再加入2滴1mol/L KI溶液,前者迅速变黄,后者则不变,其反应如下:


两者相差无几,很难区分它们氧化性的强弱。然而,从许多HNO2反应的动力学研究证明了HNO2是一个快速氧化剂,其参与的氧化还原反应速度相当快,远大于稀HNO3。由此可见,氧化性与氧化态无必然联系。氧化性与氧化速度也无必然联系。前者氧化性(指标准电极电势)是热力学问题,是反应趋势、可能性;后者是反应速度、反应的现实性,是动力学问题。两者不属于一个范畴,没有必然的联系,不可混淆。平时我们所说的HNO2的氧化性大于稀HNO3,实质上指HNO2的氧化还原反应速度快,动力学因素起了重要的作用。

们的标准电极电势值来看都能与I-反应,但它们的实际反应又如何呢?可将它们与I-的反应作一比较:


由以上的比较,可以看出ClO-的反应最快,无需酸化即反应;ClO2-

慢,需用2mol/L H2SO4酸化后发生反应;ClO4-很惰性,即使酸化后,反应也极慢,故观察不到反应的发生。因此在选择氧化剂时都采用ClO-而不用ClO4-。以上事实反映了反应速度与氧化态是有联系的。同一元素低氧化态的含氧阴离子的反应速度大于高氧化态,它们的速率次序[3]为:
ClO4-<ClO3-<ClO2-<ClO-≈Cl2
BrO4-<BrO3-<BrO-≈Br2
IO4-<IO3-<I2
NO3-<NO2-
SO42-<SO32-
含氧阴离子的反应速度除与氧化态有关外,还受什么因素影响呢?现考察同族含氧阴离子[2]的反应速度,以卤酸盐为例,做以下实验:
[实验]在3支分别盛有0.lmol/LKClO3、0.lmol/L KBrO3、0.1mol/L KIO3溶液各10mL的试管内分别加入2mol/L HAc溶液3滴,再依次加入 0.1mol/L KI淀粉溶液 0.5mL。在第三支盛KIO3试管中立即释出碘呈深蓝色,在盛KBrO3试管中慢慢出现蓝色。而在盛KClO3试管中则不变色。再往此试管中加入几滴 2mol/L H2SO4,则呈蓝色。它们的反应式如下:

速度最快,在稀HAc介质中,与I-一经接触立即释放出I2,BrO3-虽4电势值最高,但较IO3-惰性,反应速度不如IO3-快。ClO3-和I-的反应需在2mol/L H2SO4中才能进行,而在HAc性介质中不能进行反应。因为ClO3-的反应速度最慢,酸化时需较大的氢离子浓度才能促使反应释I-,否则见不到反应的发生,故在卤酸盐中的反应速率次序为:IO3->BrO3->ClO3-
同样,最高氧化态的高卤酸(盐)中也非常明显地存在此规律:
IO4->BrO4->ClO3-
我们可以从它们在酸性介质中与I-、Br -的反应得到证实:
ClO4-+I-+H+
Clo4-+Br-+H+
BrO4-+2I-+2H+→BrO3-+I2+H2O(稀酸、加热反应)[5]
BrO4-+2Br-+2H+→BrO3-+Br2+H2O(12mol/L HCl中反应)
IO4-+2I-+2H+→IO3-+I2+H2O(稀酸,室温反应)
IO4-+2Br-+2H+→IO3-+Br2+H2O(1mol/L HCl中反应)
在稀水溶液中,虽ClO4-的标准电势值仅次于BrO4-而大于IO4-,但实际上,由于其反应速度极慢,故一般不体现氧化性,IO4-虽标准电势值最低但其反应速度很快,所发生的氧化还原反应常用于滴定分析:
5IO4-+2Mn2++3H2O→2MnO4-+5IO3-+6H+
BrO4-电势值最高,但反应较慢,在室温及酸度较小时不发生反应,需加热或增大酸度时才反应。由此可见,中心原子的半径增大,反应速度增大。
反应机理
含氧阴离子反应速率的变化规律从反应机理[3]来看是不难理解的。经同位素示踪研究证明它们的氧化还原反应是氧原子转移反应(内层机理)。如ClO-和NO2-的反应,标记ClO-的氧为18O,发生如下反应:

这反应已用18O示踪原子证明是由ClO-中的氧原子转移至NO2-,而形成NO3-,反应机理以下图示意:
在生成NO3-和Cl-的同时完成二电子转移。
这种氧原子转移反应是破坏和重组共价键和分子重排过程,这在热力学上是可能的。但由于所需活化能较高,在动力学上大多是较慢的。它们的反应速度是受中心原子与氧原子间的键(R—O)所控制,与中心原子的氧化态和半径有关:中心原子的氧化数低,则其与氧原子间的电子密度小,有利于键的断开,氧原子易于转移,反应快;中心原子的半径小,则其与氧原子间键长短,键强度大,氧原子不易转移,反应慢。因此同一元素含氧阴离子的氧化还原反应速度随中心原子氧化数增大而降低;同族含氧阴离子的反应速率随中心原子的半径增大而增大。
含氧阴离子的氧化还原反应既是氧原子转移反应,它的反应速率必然与氧原子(对溶剂水)的交换速率有关。氧原子的交换速率取决于中心原子的氧化态和半径。同一元素中心原子的半长增大,交换速率增大。如由18O同位素标记实验可知XO3-中氧原子与H2O中氧原子的交换速度:
ClO3- 100℃在酸性介质中可测量
BrO3- 30℃在酸性介质中可测量
IO3- 室温在中性介质中可测量
它们的交换速率由氯至碘依次增大,故它们的氧化还原反应速率也必然依次增大。同一元素的含氧阴离子随氧化数增大,氧原子交换速率依次减小,其氧化还原反应速率也依次降低。ClO4-的氧交换速率最小,其氧交换半寿期25℃时为100年,因此室温不体现氧化性。
酸度的影响
含氧阴离子的氧化还原反应,明显依赖于氢离子的浓度[4],故反应需在酸性介质中进行。这一方面是因为酸度能影响电极电势,使氧化剂的电势值增大,氧化性增强。另一方面,酸能促进含氧阴离子的氧化作用。反应速度与氧离子浓度有一定的关系。如,BrO3-氧化X-的反应速度对氢离子浓度为2级反应:
V=k[BrO3-][X-][h+]2
一般与氢离子浓度常为1级或2级反应,通常更大的中心原子、低氧化态原子为1级反应,例如:
∝[H+]:IO3-,BrO-,ClO-
∝[H+]2:ClO3-,BrO3-,NO3-氢离子主要通过质子化含氧阴离子起作用,使中心原子与氧原子间键的电子密度下降,活化含氧阴离子,转变O2-为OH-,继而成为水。因此,当酸度增大,含氧阴离子成为更强氧化剂的同时,它的反应速率也增大。动力学与热力学因素两者结合,使强氧化剂的氧化作用迅速发生。应当指出的是当浓HClO4和有机物或其它还原性物质混合时,特别要警惕发生爆炸的危险。
综上所述,含氧阴离子中心原子的氧化态、半径以及氢离子浓度对氧化还原反应速度均有很大影响。在讨论其氧化性和氧化还原反应的实际应用时应引起我们充分的重视。

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Br2与HNO3氧化性的比较NO2的氧化性与Br2相当,NO2的氧化性比HNO3更强,那Br2与HNO3相比哪个的氧化性更强?为什么? Br2与HNO3氧化性的比较NO2的氧化性与Br2相当,NO2的氧化性比HNO3更强,那Br2与HNO3相比哪个的氧化性更强?为什么? NO与NO2的氧化性与还原性比较.反应2NO+O2=2NO2,NO是还原剂,NO2既是氧化产物也是还原产物,此时还原性NO>NO2 那么反应3NO2+H2O=2HNO3+NO,歧化反应.NO2既是氧化剂也是还原剂,HNO3是氧化产物,NO是还原产物, Fe3+和Br2的氧化性大小比较. Fe3+与Br2谁的氧化性更强 CL2、Br2、I2,的氧化性与Fe3+怎么比 NO2 N2O5 HNO3 之间的关系为什么N2O5是HNO3的酸酐 但HNO3的氧化性却体现在NO2上? 怎么比较酸性强弱?如:H2SO4 与 HNO3,氧化性强的酸性就强, 怎么比较酸性强弱?如:H2SO4 与 HNO3,氧化性强的酸性就强, Br2,I2,Ag离子氧化性比较 cl2,Br2的氧化性大小与HCLO3,HBrO3的氧化性大小有联系没?有什么联系?为什么氧化性:CL2>Br2但是HCLO3 Cu Fe 与HNO3反应的怪异现象...当是稀hno3反应时产物为no,而与浓hno3反应时产物为no2,氧化性怎么比稀溶液还弱? 氧化性和还原性的?氧化性 :F2 >Cl2 >O2 >HNO3 >浓H2SO4 >Br2 >Fe^3+ >I2 >S >稀H2SO4 那么还原性呢? 二氧化锰氧化性与次氯酸钠氧化性的比较? H2O2有还原性吗?举例说明.试比较H2O2,Cl2,Br2的氧化性强弱顺序. Cl2,Br2,I2,S的氧化性比较,用方程式证明 关于下列物质的氧化性顺序排列BrO3- Br2 Cl2 ClO3- IO3- I2 Fe3+ Cu2+ MnO4-(H+) F2 O2 Fe2+ 浓HNO3 稀HNO3 浓H2SO4 Br2,NO2,NO既有氧化性也有还原性?