Siarka w stężonym kwasie

[Larsonik]

Czy kwas siarkowy (VI) jest w stanie utlenić cząsteczkową siarkę? Analogicznie czy stężony lub rozcieńczony kwas azotowy (III) jest w stanie utlenić azot?

[Pablo82]

Larsonik,

Od strony czysto teoretycznej możemy zapisać reakcje:
1. \(\displaystyle{ S + 2H_2SO_4 -->SO_2 + 2H_2SO_3}\)
2. \(\displaystyle{ N_2 + 2HNO_3 -->2 NO + 2 HNO_2}\)

Nie słyszałem jednak o takich reakcjach, co nie oznacza, że mam rację.
Reakcje chemiczne zachodzą z taką lub inną wydajnością, co przekładając na język matematyki oznacza prawdopodobieństwo zajścia określonej reakcji. Dla przykładu, jeśli wydajność reakcji wynosi 20% oznacza to, że prawdopodobieństwo zajścia reakcji wynosi 0,2.
Myślę, że powyższe reakcje mogą mieć miejsce ( w określonych warunkach temperatury i ciśnienia ), ale raczej nie z wydajnością 100%.
Zatem odnosząc się do Twojego pytania: "czy taka reakcja zachodzi?" - mogę odpowiedzieć: a jak reakcja zachodzi w jednej dziesięciotysięcznej ( w sensie stosunku cząstek otrzymanych w stosunku do biorących udział ) - to zachodzi ?
Oczywiście, że zachodzi ale z bardzo małym prawdopodobieństwem. Ale to chyba inna kwestia. Bo masz do rozstrzygnięcie": czy jak reakcja zachodzi - to mamy tu jakieś produkty, a jak nie zachodzi - to mamy problem z"z głowy".
Reakcje takie są możliwe z pewną, nawet znikomą wydajnością - co implikuje dalsze dywagacje.
...bardzo na to czekam...

Muszę też wspomnieć, że na pewnym poziomie nauczania przyjmuje się schematy - z powodów czysto dydaktycznych - nie mające odzwierciedlenia w stanie faktycznym, żeby "nie mieszać w głowie".
Sztandarowym przykładem tego jest reakcja kwasu azotowego z miedzią. W zależności od sposobu prowadzenia reakcji otrzymuje się w produktach \(\displaystyle{ NO}\) lub \(\displaystyle{ NO_2}\) - to stanowi doktrynę ( na poziomie licealnym ) . W stanie zmierzonym w warunkach laboratoryjnych okazuje się, że otrzymujemy także \(\displaystyle{ N_2O}\), \(\displaystyle{ N_2}\) i \(\displaystyle{ NH_3}\) - w pewnych udziałach molowych co interpretujemy jako prawdopodobieństwo otrzymania określonego produku.
Nadążasz?...

[Larsonik]

Bardzo dziękuję za tak obszerną odpowiedź.

Jasne, nadążam. Ośmielę się rzec, że nawet jestem w pewnym stopniu uświadomiony pomimo "licealnej" doktryny i rozważałem, czy dodać do pierwszego postu zdanie o warunkach normalnych. W gruncie rzeczy nie wiem, w jakich konkretnie warunkach zachodzi np. reakcja miedzi z kwasem azotowym poza tym, że ten drugi jest albo rozcieńczony, albo stężony. Do założenia w ogóle wątku naszło mnie po przerobieniu jednego zadania ze zbioru maturalnych, w których miałem orzec, czy reakcja zachodzi, a rysunek do zadania przedstawiał schemat doświadczenia, w którym do trzech próbówek ze stężonym kwasem siarkowym wrzucany jest do każdej jeden pierwiastek - miedź, siarka i srebro. I nic więcej. Nie satysfakcjonuje mnie taki stan rzeczy, bo na podstawie wiedzy, którą zdobyłem w szkole szczerze mówiąc chyba nie byłem w stanie zdecydować, czy zajdzie reakcja z siarką czy nie. Wiem tyle, że kwasy utleniające reagują z niektórymi pierwiastkami, które znajdują się za wodorem w szeregu elektrochemicznym. Warto dodać, że dotychczas zawsze to był metal, a tu mi z siarką wyjeżdżają. Ale to chyba wymysły Pana Witowskiego i na maturze czegoś takiego spodziewać się nie powinienem. Niemniej jednak pragnę zrozumieć.

Wyobrażam sobie, że taka reakcja mogłaby zachodzić na podobnej zasadzie jak z metalami szlachetnymi. Metal jest utleniany przez silnie utleniającą resztę kwasową i powstaje jego tlenek, który może dalej reagować z kwasem tworząc sól lub nie. W tym wypadku nie byłby to metal i nie byłoby soli. Aj, pewnie w rzeczywistości jest zupełnie inaczej. Zatem jak?

[pesel]

Analogicznie czy stężony lub rozcieńczony kwas azotowy (III)....

Pytasz o (III) czy o (V) bo z drugiego Twojego postu wynika co innego niż z pierwszego?

[Larsonik]

Oczywiście, ze o (V). Przepraszam za pomyłkę.