1. Водород, сера и фосфор, которые в реакциях с кислородом выполняют роль восстановителей, могут быть и окислителями, например, если взаимодействуют с активными в химическом отношении металлами:

Са + Н₂ = СаН₂
Zn + S = ZnS
ЗМg + 2Р = Mg₃P₂

В результате этих реакций получаются гидрид кальция, сульфид цинка, фосфид магния.

2. При взаимодействии фтора с водой в соответствии с уравнением реакции:

Н₂О + 2F₂ = 2HF + OF₂,

кроме фтороводорода и дифторида кислорода, получаются в небольшом количестве озон и фториды кислорода состава O_nF₂ (n = от 1 до 8).

3. Лампадиус впервые получил дисульфид углерода CS₂ по реакции:

С + 2S = CS₂↑,

который горит холодным голубоватым пламенем:

CS₂ + 3О₂ = СО₂↑ + 2SО₂↑

4. При смешивании порошкообразного алюминия и тонко измельченных кристаллов йода и внесении в смесь капли воды, начинается реакция

2Аl + 3I₂ = 2АlI₃,

которая сопровождается выделением теплоты и частичной возгонкой йода (фиолетовые пары).

Вода в этой реакции играет роль катализатора.

5. Каммерер использовал белый фосфор Р₄ и бертолетову соль – хлорат калия КСlO₃. Гуммиарабик – природный клей. Воспламенение состава вызвано легкостью возгорания белого фосфора от трения. «Поставщиком» кислорода служит хлорат калия. Уравнения реакций таковы:

Р₄+ 5О₂ = Р₄О₁₀

2 КСlO₃ = 2КСl + 3О₂↑

6. При низких температурах окислительно-восстановительные реакции находятся в заторможенном состоянии. С повышением температуры озонид аммония NH₄O₃ превращается в нитрат аммония:

4NH₄О₃ = 2NH₄NО₃ + О₂ + 4Н₂О

Молекулярное соединение H₂S • SО₃ сначала образует тиосерную кислоту H₂SО₃(S), которая выше -10°С разлагается по реакции:

H₂SО₃(S) = SО₂↑ + Si + Н₂О

7. Топливом ракет был гидразин N₂H₄, а окислителем – тетраоксид диазота N₂О₄. Их смесь самовоспламеняется:

2N₂H₄ + N₂О₄ = 3N₂↑ + 4Н₂О↑

В водной среде гидразин подвергается протолизу как основание:

N₂H₄ + Н₂О = N₂H⁺ + ОН^-

При комнатной температуре жидкий N₂О₄ превращается в бурый газ – NО₂ в соответствии с обратимой реакцией:

N₂О₄ ↔ 2 NО₂

8. Реакции перманганата калия («хамелеона») со щавелевой кислотой Н₂С₂О₄, сульфитом натрия Na₂SО₃ и пероксидом водорода Н₂О₂ протекают следующим образом:

2КМnO₄ + 5 Н₂С₂О₄ + 3H₂SO₄ = 2MnSO₄ + 10СO₂↑ + K₂SO₄ + 8H₂O

бесцветный

2КМnO₄ + Na₂SО₃ + 2КОН = 2K₂MnO₄ + Na₂SO₄ + Н₂О

зеленый

2КМnO₄ + ЗН₂О₂ = 2МnO₂↓ + 3O₂↑ + 2КОН + 2Н₂О

бурый осадок

9. Этот раствор содержит продукты взаимодействия хлора со щёлочью в водной среде:

Cl₂ + 2NaOH = NaCl + NaCIO + Н₂О

Отбеливающим действием обладает гипохлорит натрия NaClO.

10. Друце получил сульфат меди(І) Cu₂SО₄:

2Cu + 2H₂SО₄ = Cu₂SО₄ + SО₂↑ + 2H₂О,

который в водной среде подвергается дисмутации:

Cu₂SО₄ = CuSО₄+ Cu↓

11. Серебряную «чернь» наносят специально, это сульфидная «патина». В тазике серебро и цинк образовали гальваническую пару, где мыльная вода служила электролитом, цинковая поверхность – катодом, а серебро – анодом. На катоде шло выделение водорода из воды, а на аноде – кислорода.

В результате сульфид серебра окислялся и сульфидная патина обесцвечивалась:

Ag₂S + О₂ = 2Ag + SО₂↑

12. Контактная коррозия весьма опасна в морской воде. Пример – судьба яхты «Зов моря», днище которой было обшито монель-металлом (медно-никелевым сплавом), а рама руля, киль и другие детали изготовлены из стали. Когда яхта была спущена на воду, возник гигантский гальванический элемент, состоящий из катода (монель-металла), стального анода и электролита – морской воды. В результате судно затонуло, не сделав ни одного рейса.

Учёные считают, что причиной гибели Колосса Родосского тоже была контактная коррозия: бронзовая оболочка гигантского памятника была смонтирована на железном каркасе. Под действием влажного, насыщенного солями средиземноморского воздуха железный каркас очень быстро разрушился.

13. Гесс осуществил реакцию:

2КСlO₃ + I₂ = 2КIO₃ + Сl₂↑

Подтверждением возможности ее самопроизвольного протекания служат значения стандартных потенциалов окислительно-восстановительных пар.

Для окислителя: СlO₃^-/Сl₂ E° = +1,47В, для восстановителя: IO₃^-/I₂ E° = +1,19В. Следовательно, ∆E° = E°(ок) - E°(вс) = 1,47-1,19 = 0,28В. Эта разность больше нуля, следовательно, реакция в стандартных условиях может идти самопроизвольно.

Взаимодействие галогенов с тиосульфатом натрия описывают уравнения реакций:

Na₂SO₃S + 4Br₂ + 5Н₂O = Na₂SO₄ + H₂SO₄ + 8HBr

2 Na₂SO₃S + I₂ = Na₂S₄O₆ + 2NaI

14. Красно-оранжевый цвет раствору придает (VO₂)⁺ – катион диоксованадия(V), который появляется при добавлении кислоты к раствору ванадата аммония:

2NH₄VO₃ + 2 H₂SO₄ = (VO₂)2SO₄ + (NH₄)2SO₄ + 2H₂O

Голубой цвет раствора вызван присутствием катиона оксопентаакваванадия (IV), который получается в результате восстановления (VO₂)⁺ цинком:

Zn - 2е = Zn²⁺

(VO₂)⁺ + 4Н₂О+ 2Н⁺ + е = [V(H₂О)₅О]²⁺

Зеленый цвет появляется у раствора с образованием аквакатиона ванадия(ІІІ):

[V(H₂О)₅О]²⁺+ 2Н⁺ + е = [V(H₂О)₆]³⁺

Наконец, фиолетовый цвет обязан своим существованием катиону гексаакваванадия(II):

[V(H₂О)₆]³⁺ + е = [V(H₂О)₆]²⁺

Этот катион – один из сильнейших восстановителей, он быстро окисляется даже водой:

[V(H₂О)₆]²⁺+ 2Н₂О = [V(H₂О)₆]³⁺+ 2ОН^- + Н₂↑