金属与非金属氧化物氧化性对比
在元素周期表中,同一主族元素氧化能力自上而下逐渐减弱,因此氧化能力S强于Se。氧化能力实际上是指获取电子的能力,获取电子能力越强,失去电子的能力就越弱。元素在离子状态下的还原性就是还原性硫离子<硒离子。
同一主族元素还原性自上而下逐渐增强,例如第一主族,碱金属的还原性逐渐增强,其最高价氧化物的酸性(氧化性)也递增。因此,规律是:同一主族元素氧化能力自上而下减弱,还原能力增强,氧化物的氧化能力增强。
亚硒酸的氧化能力是否强于亚硫酸?原因是什么?
结论:亚硒酸的氧化能力大于亚硫酸。
- 元素周期表:
第四周期的硒(Se)元素最外层的2个4s电子受到3d层核电荷的钝化作用,使其比第三周期的硫(S)元素的2个3s电子更难失去。但硒元素最外层的4个4p电子由于原子半径较大,距离原子核较远,因此比硫元素的4个3p电子更容易失去。
分析:硒最外层的s电子(4s)比硫最外层的s电子(3s)更难失去,这就是硒酸具有强氧化能力的根本原因。而硒最外层的p电子(4p)比硫最外层的p电子(3p)更容易失去,这就是硒酸和亚硒酸在区分性酸性溶剂中的总体酸性强度(最能决定酸强度的第一步电离)低于硫酸和亚硫酸的原因。
- 还可以从化学方程式上分析
硒是半导体材料,也是补硒保健品中的元素。工业上提取硒的方法之一是用硒酸和硝酸钠处理含硒的工业废料,得到亚硒酸和少量硒酸浓缩后再将它们与HCl共热,使硒酸转化为亚硒酸,其主要化学方程式为:
2HCl + H2SeO4 = H2SeO3 + H2O + Cl2
然后向溶液中通入二氧化硫,使硒元素还原成单质硒沉淀。
根据氧化剂氧化能力大于氧化产物,还原剂还原能力大于还原产物,我们可以得出以下结论:
首先判断氧化剂和还原剂:
硒酸的化合价降低被还原,是氧化剂;亚硒酸是还原产物。
盐酸的Cl离子化合价升高被氧化,是还原剂;氯气是氧化产物。
氢离子不参与氧化还原反应。
因此,硒酸的氧化能力大于氯气,盐酸的还原能力大于亚硒酸。
由于通入二氧化硫将硒元素还原,所以二氧化硫作为还原剂,其还原能力大于硒单质。亚硒酸作为氧化剂,其氧化产物是亚硫酸,因此亚硒酸的氧化能力大于亚硫酸。