Номер 2, страница 261 - гдз по химии 11 класс учебник Габриелян, Остроумов

Глава 7. Неметаллы. Параграф 36. Галогеноводороды и галогеноводородные кислоты. Галогениды - номер 2, страница 261.

Условие.

2. Почему иодоводородную кислоту нельзя получить взаимодействием иодида натрия и серной кислоты?

Решение.

Решение 2.

Иодоводородную кислоту ($\text{HI}$) нельзя получить взаимодействием твердого иодида натрия ($NaI$) с концентрированной серной кислотой ($H_2SO_4$) из-за протекания окислительно-восстановительной реакции между продуктами.

Первоначально реакция идет по обменному механизму, где более сильная и менее летучая серная кислота вытесняет летучую иодоводородную кислоту из ее соли:

$NaI + H_2SO_4 \text{(конц.)} \rightarrow NaHSO_4 + HI\uparrow$

Однако иодоводород ($\text{HI}$) и иодид-ион ($I^−$) являются сильными восстановителями, в то время как концентрированная серная кислота – сильный окислитель. Поэтому образовавшийся иодоводород немедленно реагирует с избытком серной кислоты. В ходе этой реакции иодид-ион окисляется до свободного иода ($I_2$), а сера со степенью окисления $+6$ в серной кислоте восстанавливается до соединений с более низкими степенями окисления, такими как диоксид серы ($SO_2$, степень окисления $+4$), элементарная сера ($\text{S}$, степень окисления $\text{0}$) или даже сероводород ($H_2S$, степень окисления $-2$).

Пример суммарной окислительно-восстановительной реакции:

$8NaI + 9H_2SO_4 \text{(конц.)} \rightarrow 4I_2 + H_2S\uparrow + 8NaHSO_4 + 4H_2O$

Другой возможный вариант:

$2NaI + 2H_2SO_4 \text{(конц.)} \rightarrow I_2 + SO_2\uparrow + Na_2SO_4 + 2H_2O$

Таким образом, вместо чистого иодоводорода образуется смесь продуктов, включающая иод, сероводород и диоксид серы, что делает этот метод непригодным для получения $\text{HI}$. Для синтеза иодоводорода используют сильные нелетучие кислоты, не проявляющие окислительных свойств, например, ортофосфорную кислоту ($H_3PO_4$).

Ответ: Иодоводородную кислоту нельзя получить взаимодействием иодида натрия с концентрированной серной кислотой, так как образующийся в результате реакции обмена иодоводород ($\text{HI}$) является сильным восстановителем и тут же окисляется концентрированной серной кислотой (сильным окислителем) до молекулярного иода ($I_2$). При этом серная кислота восстанавливается до $SO_2$, $\text{S}$ или $H_2S$. В итоге получается смесь продуктов, а не чистый иодоводород.