Пиши Дома Нужные Работы

Обратная связь

Окислительно – восстановительные реакции.

Окислительно – восстановительными называют такие химические реакции, в которых изменяются степени окисления элементов участвующих в реакции веществ.

Окисление – это процесс отдачи электронов атомом, молекулой или ионом. Если атом отдает свои электроны, то он приобретает положительный заряд

 

Zn0 – 2e = Zn2+

 

Если отрицательно заряженный ион, например Cl-, отдает электрон, то он становится нейтральным атомом

 

Cl- -1e = Cl0

 

Если положительно заряженный ион или атом отдает электроны, то величина его положительного заряда увеличивается соответственно числу отданных электронов

 

Fe2+ - 1e = Fe3+

Mn+2 -4e = Mn+6

 

Восстановление – это процесс присоединения электронов атомом, молекулой или ионом.

Если атом присоединяет электроны, то он превращается в отрицательно заряженный ион

 

S0 +2e = S2-

 

Если положительно заряженный ион принимает электроны, то величина его заряда уменьшается

 

Mn+7 +5e = Mn+2

 

или ион может перейти в нейтральный атом

 

Al3+ +3e = Al0

 

Окислителем является атом, молекула или ион, принимающий электроны. Восстановителем является атом, молекула или ион, отдающий электроны.

Окислитель в процессе реакции восстанавливается, а восстановитель – окисляется.

Расчет коэффициентов уравнений окислительно-восстановительных реакций с помощью ионно-электронных схем. Используя схемы электронного баланса, можно поставить коэффициенты в уравнении ОВ реакции к окислителю, восстановителю, восстановительной и окислительной формам.

Ионно – электронная схема дает возможность поставить коэффициенты и к ионам Н+ и ОН-, и к молекулам H2O.



При составлении уравнений полуреакций малорастворимые соли, слабые электролиты и газообразные вещества следует писать в молекулярном виде. Ионно – электронные схемы составляются различно в зависимости от реакции среды.

Реакции в среде сильных кислот. Если ОВР происходит в среде, содержащей сильную кислоту, то в ионно – электронных полуреакциях рационально применять в случае необходимости ионы водорода и молекулы воды.

При этом если нужно отнять у соединения атом кислорода, то его связывают в молекулу H2O.

 

ЭОn + 2H+ ЭОn-1 + H2O

 

а если нужно добавить атом кислорода, то добавляют молекулу H2O, при этом освобождаются два иона Н+

 

ЭОn + H2O ЭОn+1 + 2H+

 

Пример № 1

При окислении сульфита натрия азотной кислотой получается сульфат натрия и оксид азота (II)

Решение.

Na2SO3 + HNO3 Na2SO4 + NO

При этом сульфит – ион переходит в сульфат – ион

SO32- + H2O -2e = SO42- + 2H+

Так как общий заряд левой части полуреакции равен 2-, а правый- нулю, то такой переход описывается потерей двух электронов.

Нитрат – ион переходит в NO

NO3- + 4H+ +3e = NO + 2H2O

Объединим две полуреакции

SO32- + H2O -2e = SO42- + 2H+ 3

NO3- + 4H+ +3e = NO + 2H2O 2

Суммируем две полуреакции с учетом электронов

 

3SO32- + 3H2O + 2NO3- + 8H+ = 3SO42- + 6H+ + 2NO + 4H2O

Сократимподобные

3SO32-+ 2NO3- + 2H+ = 3SO42 + 2NO +H2O

Оставшиеся коэффициенты перенесем в уравнение реакции

3Na2SO3 + 2HNO3 3Na2SO4 + 2NO + H2O

 

Пример № 2

При окислении пероксида водорода дихроматом калия в сернокислой среде образуются сульфат хрома(III) и кислород

Решение.

K2Cr2O7 + H2O2 + H2SO4 = Cr2(SO4)3 + O2 + …

 

Cr2O72- + 14H+ +6e = 2Cr3+ + 7H2O 2 1

H2O2 – 2e = O2 + 2H+ 6 3

 

Cr2O72- + 14H+ + 3H2O2 = 2Cr3+ + 7H2O + 3O2 + 6H+

Cr2O72- + 8H+ + 3H2O2 = 2Cr3+ + 7H2O + 3O2

K2Cr2O7 + 3H2O2 + 4H2SO4 = Cr2(SO4)3 +3O2 + 7H2O + K2SO4

Реакции в среде сильных оснований. Если ОВР происходит в среде, содержащей сильное основание, то в ионно – электронных полуреакциях рационально применять в случае необходимости только гидроксид – ионы или молекулы воды.

При этом если нужно отнять у соединения атом кислорода, то добавляют молекулу воды и освобождаются два гидроксид – иона

 

ЭОn + H2O ЭОn-1 + 2(ОН-)

 

а если нужно добавить атом кислорода, то добавляют два гидроксид – иона и получается молекула воды

 

ЭОn + 2(ОН-) ЭОn+1 + H2O

 

 

Пример № 3

При окислении серы в среде гидроксида натрия гипохлоритом натрия получают сульфат и хлорид натрия

Решение.

S + NaClO + NaOH Na2SO4 + NaCl

S + 8OH- -6e = SO42- + 4H2O 1

ClO- + H2O +2e = Cl- + 2OH- 3

S + 8OH- + 3ClO- + 3H2O = SO42- + 4H2O + 3Cl- + 6OH-

S + 2OH- + 3ClO- = SO42- +H2O + 3Cl-

S + 3NaClO + 2NaOH Na2SO4 + 3NaCl + H2O

 

Реакции в среде, не содержащей ни сильных кислот, ни сильных оснований. Если ОВР происходит в среде, не содержащей ни сильной кислоты, ни сильного основания, то в ионно – электронных схемах в левую часть полуреакции рекомендуется в случае необходимости добавлять только воду.

При этом если нужно отнять кислород, то добаляют молекулу воды и получают два гидроксид – иона

 

ЭОn + H2O ЭОn-1 + 2(ОН-)

 

а если нужно добавить атом кислорода, то добавляют молекулу воды, а получают два иона водорода

 

ЭОn + H2O ЭОn+1 + 2H+

 

В правой части суммарного ионно – молекулярного уравнения не следует оставлять такие ионы, которые друг с другом могут образовывать соединения, например Н+ и ОН-.

 

Пример № 4

При окислении сульфита натрия перманганатом калия получается сульфат натрия и оксид марганца (IV)

Решение.

Na2SO3 + KMnO4 Na2SO4 + MnO2 + …

SO32- + H2O -2e = SO42- + 2H+ 3

MnO4- + 2H2O + 3e = MnO2 + 4OH- 2

 

3SO32- + 3H2O + 2MnO4- + 4H2O = 3SO42- + 6H+ + 2MnO2 + 8OH-

3SO32- + 7H2O + 2MnO4- = 3SO42- + 6H2O + 2MnO2 + 2OH-

3SO32- + H2O + 2MnO4- = 3SO42- + 2MnO2 + 2OH-

 

3Na2SO3 + 2KMnO4+ H2O 3Na2SO4 + 2MnO2 + 2KOH

 

Задачи для самостоятельного решения.

1) Составьте уравнения реакций с помощью ионно – электронных схем

а) Cl2 + SO2 + H2O H2SO4 + …

б) Br2 + Na2SO4 + H2O Na2SO4 + …

в) I2 + SO2 + H2O H2SO4 + …

г) Cl2 + FeSO4 + KOH Fe(OH)3 + …

д) Br2 + SnCl2 + NaOH Na2SnO3 + …

е) I2 + K2SnO2 + KOH K2SnO3 + …

ж) Br2 + Fe(OH)2 + NaOH Fe(OH)3 + …

з) O2 + Fe(OH)2 + H2O Fe(OH)3 + …

и) O2 + SnCl2 + HCl = H2SnCl6 + …

к)O2 + SnCl2 + NaOH = Na2SnO3 + …

л) Cl2 + KI = I2 + …

м)Cl2 + KI + H2O = KIO3 + …

н)Cl2 + KBr = Br2 + …

 

 






ТОП 5 статей:
Экономическая сущность инвестиций - Экономическая сущность инвестиций – долгосрочные вложения экономических ресурсов сроком более 1 года для получения прибыли путем...
Тема: Федеральный закон от 26.07.2006 N 135-ФЗ - На основании изучения ФЗ № 135, дайте максимально короткое определение следующих понятий с указанием статей и пунктов закона...
Сущность, функции и виды управления в телекоммуникациях - Цели достигаются с помощью различных принципов, функций и методов социально-экономического менеджмента...
Схема построения базисных индексов - Индекс (лат. INDEX – указатель, показатель) - относительная величина, показывающая, во сколько раз уровень изучаемого явления...
Тема 11. Международное космическое право - Правовой режим космического пространства и небесных тел. Принципы деятельности государств по исследованию...



©2015- 2017 pdnr.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.