|
Условия реакции: Комнатная температура или легкое нагревание водных растворов
Внешние признаки:
- Исходный раствор бихромата калия оранжевого цвета 🟥
- Бесцветный раствор сульфита натрия ⬜
- Выпадение серо-зеленого или амфиболового осадка гидроксида хрома(III) 🟩
- Раствор над осадком становится бесцветным ⬜
Разбор продуктов и влияния среды:
В данной окислительно-восстановительной реакции хром в степени окисления +6 (в составе дихромат-аниона) выступает окислителем, а сера в степени окисления +4 (в сульфит-анионе) — восстановителем. Сера всегда стабильно окисляется до максимальной степени окисления +6 (сульфат-ион).
Поведение хрома кардинально зависит от среды раствора, так как в данном случае она нейтральная (вода):
- В нейтральной среде (текущие условия): Хром восстанавливается со степени окисления +6 до +3. Из-за отсутствия избытка кислот или сильных щелочей катионы хрома(III) связываются с гидроксид-ионами, образующимися в ходе полуреакции, и выпадают в виде нейтрального нерастворимого гидроксида хрома(III). Освободившиеся катионы калия образуют гидроксид калия, из-за чего среда раствора к концу реакции становится слабощелочной.
- В кислой среде (например, с добавлением H2SO4): Хром(VI) также перешел бы в хром(III), но вместо осадка образовалась бы растворимая соль — сульфат хрома(III) фиолетово-зеленого цвета, а раствор остался бы прозрачным.
- В сильнощелочной среде (например, с добавлением избытка NaOH): Хром(VI) перешел бы в степень окисления +3, но амфотерный хром растворился бы в избытке щелочи с образованием комплексной соли — гексагидроксохромата(III) натрия, окрасив раствор в интенсивно-зеленый цвет без выпадения осадка.
Интересные факты: Эта реакция часто используется в лабораторной практике и химических диктантах как эталонный пример демонстрации влияния pH среды на продукты восстановления хрома(VI). На примере одной и той же пары «окислитель-восстановитель» можно визуально наблюдать три разных исхода: появление фиолетового раствора (в кислоте), выпадение зеленого осадка (в воде) или образование изумрудного раствора комплекса (в щелочи)
|