Почему ванадий меняет цвет четыре раза? Переменные степени окисления | Химия уровня A-Level

При добавлении цинка к желтому ванадию(V) в кислоте он становится зеленым, синим, снова зеленым, а затем фиолетовым. Почему зеленый дважды? В этом видео объясняются переменные степени окисления ванадия: почему он может терять от двух до пяти электронов, его четыре иона и их цвета, почему первый зеленый цвет представляет собой смесь, и как электродные потенциалы показывают, что цинк восстанавливает ванадий до V²⁺, а олово останавливается на V³⁺. В конце объясняется, как pH и лиганды изменяют окислительно-восстановительные потенциалы, и почему реактив Толлеса дает серебряное зеркало. Все здесь соответствует спецификации AQA (3.2.5.5, с использованием электродных потенциалов из 3.1.11). Бесплатные заметки к этому видео: https://www.chemistrymadeeasy.com/aqa... Эпизод 6 нашей серии о переходных металлах. Полный плейлист: Объяснение переходных металлов | Химия уровня A Эпизод 1, почему ионы переходных металлов имеют цвет:    • Why Are Transition Metal Ions Coloured? d-...   Эпизод 2, почему кобальт меняет цвет с розового на синий:    • Why Does Cobalt Turn Pink to Blue? Ligand ...   Эпизод 3, почему угарный газ смертельно опасен:    • Why Is Carbon Monoxide Deadly? Haemoglobin...   Эпизод 4, как работает каталитический нейтрализатор:    • How Does a Catalytic Converter Work? Trans...   Эпизод 5, формы и изомеры комплексных ионов:    • One Formula, Three Compounds? Shapes and I...   РАЗДЕЛЫ 0:00 Почему ванадий меняет цвет на четыре? 0:37 Переменные степени окисления 1:32 Цинк восстанавливает ванадий(V) шаг за шагом 2:05 Зеленая ловушка: почему она дважды становится зеленой 2:37 Электродные потенциалы: почему цинк достигает V²⁺ 3:11 Загадка: олово и ванадий(V) 3:51 pH и лиганды изменяют окислительно-восстановительные потенциалы 4:27 Объяснение серебряного зеркала 4:58 Как это написать на экзамене ЗАМЕТКИ К КАЖДОЙ ЧАСТИ ВИДЕО (каждая ссылка открывает соответствующий раздел) Расчет стандартных потенциалов ячейки: https://www.chemistrymadeeasy.com/aqa... Предсказание осуществимости окислительно-восстановительной реакции: https://www.chemistrymadeeasy.com/aqa... Реагент Толлеса и тест с серебряным зеркалом: https://www.chemistrymadeeasy.com/aqa... КАК ЭТО НАПИСАТЬ НА ЭКЗАМЕНЕ Переменные степени окисления: электроны 4s и 3d близки по энергии, поэтому может быть потеряно разное количество электронов. Ванадий, [Ar] 3d³ 4s², показывает от +2 до +5. Ванадий в кислоте: VO₂⁺ желтый (+5), VO²⁺ синий (+4), V³⁺ зеленый (+3), V²⁺ фиолетовый (+2). Цинк в кислоте восстанавливает ванадат(V) поочередно. Зеленый цвет, наблюдаемый перед синим, представляет собой смесь желтого VO₂⁺ и синего VO²⁺, а не V³⁺. Осуществимость: E⦵cell = E⦵(восстановление) − E⦵(окисление); положительное значение означает, что реакция осуществима. Zn²⁺/Zn (−0,76 В) более отрицательно, чем каждый этап восстановления ванадия (+1,00, +0,34 и −0,26 В), поэтому цинк восстанавливает ванадий до V²⁺ (E⦵cell = +1,76, +1,10 и +0,50 В). Соотношение Sn²⁺/Sn составляет −0,14 В: первые два этапа осуществимы (+1,14 и +0,48 В), но переход от V³⁺ к V²⁺ дает −0,26 − (−0,14) = −0,12 В, поэтому реакция олова останавливается при зеленом значении V³⁺. Окислительно-восстановительные потенциалы зависят от pH и лиганда. Большее количество H⁺ облегчает реакцию VO₂⁺ + 2H⁺ + e⁻ ⇌ VO²⁺ + H₂O, поэтому восстановление происходит в кислой среде. Соотношение Ag⁺/Ag составляет +0,80 В, а [Ag(NH₃)₂]⁺/Ag — около +0,37 В, поэтому реактив Толлеса является более мягким окислителем: он окисляет альдегиды, но не кетоны, и восстанавливается до серебра: [Ag(NH₃)₂]⁺ + e⁻ → Ag + 2NH₃. ПРОВЕРЬТЕ СЕБЯ Тест по свойствам переходных металлов: https://www.chemistrymadeeasy.com/aqa... Тест по электрохимическому ряду: https://www.chemistrymadeeasy.com/aqa... Карточки по переходным металлам: https://www.chemistrymadeeasy.com/aqa... Практика подготовки к экзамену по переходным металлам: https://www.chemistrymadeeasy.com/aqa... Вопросы к экзамену с автоматической проверкой: https://www.chemistrymadeeasy.com/exa... OXFORDAQA INTERNATIONAL Уровень A-LEVEL Характерные свойства переходных металлов: https://www.chemistrymadeeasy.com/oxf... ЭДС и осуществимость ячейки: https://www.chemistrymadeeasy.com/oxf... Подпишитесь на канал, чтобы получать боль...