Уравнения реакций водорода: а) с оксидом железа(III); б) с оксидом меди(I); в) с оксидом марганца(IV); г) с оксидом молибдена(VI). Укажите условия протекания реакций.

Водород в этих примерах выступает восстановителем: он отнимает кислород у оксидов металлов, сам при этом окисляется до воды. В большинстве случаев реакция идёт при нагревании (часто в токе сухого H₂), потому что при комнатной температуре кинетика слишком медленная.

а) С оксидом железа(III)

Оксид: Fe₂O₃. Продукт восстановления — железо.

Уравнение:

Условия:

• нагревание (обычно несколько сотен °C),

• чаще проводят в токе водорода,

• желательно сухой H₂, чтобы не мешала обратимость и побочные процессы.

б) С оксидом меди(I)

Оксид: Cu₂O. Восстанавливается до меди.

Уравнение:

Условия:

• реакция идёт легче, чем для железа,

• достаточно умеренного нагревания (часто уже при сравнительно невысоких температурах),

• обычно также в токе H₂.

в) С оксидом марганца(IV)

Оксид: MnO₂. Водород обычно восстанавливает Mn(IV) не сразу до Mn, а преимущественно до MnO (марганец(II)), потому что дальнейшее восстановление более трудное.

Основное уравнение:

Условия:

• нагревание (достаточно сильное),

• ток водорода.

(Глубокое восстановление до металла водородом в обычных школьных условиях не считают типичным.)

г) С оксидом молибдена(VI)

Оксид: MoO₃. При восстановлении водородом часто сначала образуются более низшие оксиды (MoO₂), а при более жёстких условиях — металл.

Стадия 1 (часто основная):

Стадия 2 (при более высокой температуре/длительном восстановлении):

Суммарно до металла:

Условия:

• сильное нагревание (высокая температура),

• восстановление проводят в токе водорода,

• на практике часто важно удалять образующуюся воду (чтобы сдвигать равновесие вправо).