Мои Конспекты
Главная | Обратная связь


Автомобили
Астрономия
Биология
География
Дом и сад
Другие языки
Другое
Информатика
История
Культура
Литература
Логика
Математика
Медицина
Металлургия
Механика
Образование
Охрана труда
Педагогика
Политика
Право
Психология
Религия
Риторика
Социология
Спорт
Строительство
Технология
Туризм
Физика
Философия
Финансы
Химия
Черчение
Экология
Экономика
Электроника

Окислительно-восстановительные реакции



Окислительно-восстановительными называются реакции, сопровождающиеся изменением степени окисления атомов, входящих в состав реагирующих веществ. Под степенью окисления (n) понимают тот условный заряд атома, который вычисляется исходя из предположения, что молекула состоит только из ионов. Иными словами: степень окисления - это тот условный заряд, который приобрел бы атом элемента, если предположить, что он принял или отдал то или иное число электронов.

Окисление-восстановление - это единый, взаимосвязанный процесс. Окисление приводит к повышению степени окисления восстановителя, а восстановление - к ее понижению у окислителя.

Повышение или понижение степени окисления атомов отражается в электронных уравнениях; окислитель принимает электроны, а восстановитель их отдает. При этомне имеетзначения, переходят ли электроны от одного атома к другому полностью и образуются ионные связи или электроны только оттягиваются к более электроотрицательному атому и возникает полярная связь. О способности того или иного вещества проявлять окислительные, восстановительные или двойственные (как окислительные, так и восстановительные) свойства можно судить по степени окисления атомов окислителя и восстановителя.

Атом того или иного элемента в своей высшейстепениокисления не может ее повысить (отдать электроны) и проявляет только окислительные свойства, а в своейнизшей степени окисления не может ее понизить (принять электроны) и проявляет только восстановительные свойства. Атом же элемента, имеющий промежуточную степень окисления, может проявлять как окислительные, так и восстановительные свойства.

N +5 (HNO3) S +6 (H2SO4) проявляют только окислительные свойства

N +4 (NO2) S +4 (SO2)

N +3 (HNO2) проявляют окислительные и

N +2 (NO) S +2 (SO) восстановительные свойства

N +1 (N2O)

N 0 (N2) S 0 (S2, S8)

N –1 (NH2OH) S –1 (H2S2)

N –3 (NH3) S –2 (H2S) проявляют только восстановительные свойства

При окислительно-восстановительных реакциях валентность атомов может и не меняться. Например, в окислительно-восстановительной реакции

Н20 + Сl20 = 2 H+Cl - валентность атомов водорода и хлора до и после реакции равна единице. Изменилась их степень окисления. Валентность определяет число связей, образованных данным атомом, и поэтому знака не имеет. Степень же окисления имеет знак плюс или минус.

Пример Составьте уравнения окислительно-восстановительной реакции, идущей по схеме:

 


Решение. Если в условии задачи даны как исходные вещества, так и продукты их взаимодействия, то написание уравнения реакции сводится, как правило, к нахождению и расстановке коэффициентов. Коэффициенты определяют методом электронного баланса с помощью электронных уравнений. Вычисляем, как изменяют свою степень окисления восстановитель и окислитель, и отражаем это в электронных уравнениях:

восстановитель 5 Р +3 -2ē = Р +5 процесс окисления

окислитель 2 Мn +7 +5 ē = Мn +2 процесс восстановления

Общее число электронов, отданных восстановителем, должно быть равно числу электронов, которое присоединяет окислитель. Общее наименьшее кратное для отданных и принятых электронов десять. Разделив это число на 5, получаем коэффициент 2 для окислителя и продукта его восстановления, а при делении 10 на 2 получаем коэффициент 5 для восстановителя и продукта его окисления. Коэффициент перед веществами, атомы которых не меняют свою степень окисления, находят подбором. Уравнение реакции имеет вид:

2 КМnO4 + 5 Н3РО3 + 3 Н2SO4 = 2 МnSO4 + 5 Н3PO4 + К2SO4 + 3 H2O.

КМnO4 – окислитель; Н3РО3 – восстановитель.

8.1 Контрольные вопросы

 

141-160. Методом электронного баланса расставьте коэффициенты в уравнениях окислительно-восстановительных реакций. Укажите процессы окисления и восстановления, какое вещество является окислителем, какое – восстановителем. Сколько граммов окислителя требуется для окисления 10 граммов восстановления?

141. КВr + КBrО3 + Н2SO4 ® Br2 + K2SO4 + H2O;

142. Р + НIO3 + Н2O ® H3PO4 + HI;

143. Na2SO3 + KMnO4 + H2O ® Na2SO4 + MnO2 + KOH;

144. PbS + HNO3 ® S + Pb(NO3)2 + NO + H2O;

145. KMnO4 + Na2SO3 + KOH ® K2MnO4 + Na2SO4 + H2O;

146. Cu2O + HNO3 ® Cu(NO3)2 + NO + H2O;

147. HNO3 + Ca ® NH4NO3 + Ca(NO3)2 + H2O;

148. NaCrO2 + PbO2 + NaOH ® Na2CrO4 + Na2PbO2 + H2O;

149. K2Cr2O7 + H2S + H2SO4 ® S + Cr2(SO4)3 + K2SO4 + H2O;

150. Р + НС1O3 + Н2O ® Н3РO4 + НС1;

151. Н3AsO3 + КМnO4 + H2SO4 ® Н3АsO4 + MnSO4 + K2SO4 + H2O;

152. NaCrO2 + Br2 + NaOH ® Na2CrO4 + NaBr + H2O;

153. HNO3 + Zn ® N2O + Zn(NO3)2 + H2O;

154. FeSO4 + KClO3 + H2SO4 ® Fe2(SO4)3 + KCl + H2O;

155. KMnO4 + KNO2 + H2SO4 ® MnSO4 + KNO3 + K2SO4 + H2O;

156. Cd + KMnO4 + H2SO4 ® CdSO4 + MnSO4 + K2SO4 + H2O;

157. Cr2O3 + KClO3 + KOH ® K2CrO4 + KCl + H2O;

158. FeSO4 + K2Cr2O7 + H2SO4 ® Fe2(SO4)3 + Cr2(SO4)3 + K2SO4 + H2O;

159. K2Cr2O7 + H3PO3 + H2SO4 ® Cr2(SO4)3 + H3PO4 + K2SO4 + H2O;

160. MnSO4 + PbO2 + HNO3 ® HMnO4 + Pb(NO3)2 + PbSO4 + H2O.