Химия. Анкудимова И.А. - 24 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

Окислительно-восстановительные реакции представляют собой диалектическое единство одновременно
протекающих двух противоположных процессов – окисления и восстановления. В этих реакциях число элек-
тронов, отдаваемых восстановителем, равно числу электронов, присоединяемых окислителем. При этом неза-
висимо от того, переходят ли электроны с одного атома на другой полностью или лишь частично оттягиваются
к одному из атомов, условно говорят только об отдаче и присоединении электронов.
Восстановителями могут быть:
1) нейтральные атомы металлов и некоторые неметаллы (Zn
0
, Mg
0
, C
0
и др.);
2) отрицательно заряженные ионы неметаллов (S
–2
, I
–
,…);
3) положительно заряженные ионы металлов с низшей степенью окисления (Sn
+2
, Pb
+2
);
4) сложные кислородосодержащие ионы с низшей степенью окисления (SO
2
3
−
,
…
-2
32
-
2
OS ,NO
);
5) катод.
Наиболее употребляемыми восстановителями на практике являются: C, CO, H
2
, Zn, Ca, Mg, Al, Fe, H
2
S,
Na, Na
2
S, SO
2
, Na
2
S
2
O
3
, HI, KI, HBr, HCl, SnCl
2
, HNO
2
, NH
3
, N
2
H
4
, NH
2
OH, NO, H
3
PO
3
, H
3
AsO
3
, K
4
[Fe(CN)
6
],
альдегиды, спирты, муравьиная и щавелевая кислоты, глюкоза.
Окислителями могут быть:
1) нейтральные молекулы неметаллов (
Cl ,O ,O
0
2
0
3
0
2
…);
2) положительно заряженные ионы металлов в высшей
степени окисления (
23
Cu ,Fe
++
…);
3) сложные кислородосодержащие ионы в высшей степени окисления (
MnO ,OCr ,CrO
-
4
-2
72
-2
4
…);
4) анод.
В качестве окислителей на практике используют:
O
2
, Cl
2
, Br
2
, I
2
, O
3
, KMnO
4
, K
2
CrO
4
, K
2
Cr
2
O
7
, HNO
3
, H
2
SO
4(к)
, CuO, Ag
2
O, PbO
2
, Pb(CH
3
COO)
2
, (NH
4
)
2
S
2
O
8
,
K
3
[Fe(CN)
6
].
Вещества, в которых элемент имеет промежуточную степень окисления, могут проявлять как окислитель-
ные,
так и восстановительные свойства (
OMn ,OSNa
2
4
3
4
2
++
…).
Методы составления уравнений реакций
При составлении уравнений ОВР, для удобства, в исходных веществах в начале следует восстановитель,
затем окислитель и среда (если это необходимо); в продуктах реакции – продукты окисления, затем восстанов-
ления и другие вещества.
Применяются два метода составления уравнений реакции:
1)
метод электронного баланса – предусматривает составление только электронного баланса для частиц,
которые окисляются и восстанавливаются. Уравнивание окислительно-восстановительных реакций произво-
дится методом электронного баланса по следующей схеме:
а) расставить степени окисления элементов в ОВР;
б) найти элементы, изменившие степень окисления (окислитель и восстановитель);
в) составить электронный баланс;
г) определить количество потерянных и принятых электронов;
д) определить общее наименьшее кратное и коэффициенты в уравнениях электронного баланса, Эти коэф-
фициенты называются основными;
е) перенести эти коэффициенты в ОВР;
ж) определить число молекул среды, участвующих в реакции;
з) уравнять количество водорода до и после реакции;
и) проверить сумму кислорода до и после реакции (она должна быть равна);
Рассмотрим на примере следующей реакции:
Na
2
SO
3
+ KMnO
4
+ H
2
SO
4
→
Na
2
SO
4
+ K
2
SO
4
+ MnSO
4
+ H
2
O.
Определяют окислительные числа элементов до и после реакции:
+1 +4 –2 +1 +7 –2 +1 +6 –2 +1 +6 –2 +1 +6 –2 +2 +6 –2 +1 –2
Na
2
SO
3
+ KMnO
4
+ H
2
SO
4
→ Na
2
SO
4
+ K
2
SO
4
+
MnSO
4
+H
2
O.
Находят окислитель и восстановитель. Сера в Na
2
SO
3
повышает свою степень окисления, т.е. теряет элек-
троны, является восстановителем и в процессе реакции окисляется. Марганец в KMnO
4
понижает свою степень
окисления, т.е. присоединяет электроны, является окислителем и в процессе реакции восстанавливается, следо-
вательно, в этой реакции Na
2
SO
3
– восстановитель, KMnO
4
– окислитель.
Составляют электронный баланс, для этого записывают в левой части начальное состояние серы и марган-
ца, а в правой – конечное и определяют количество потерянных S
+4
и принятых Mn
+7
электронов:
S
+4
– 2e
→ S
+6
Mn
+7
+ 5e
→ Mn
+2
.

Страницы