Физические основы общей химии. Балданова Д.М - 60 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ВСГУТУ | Улан-Удэ

Составители: 

Рубрика: 

8. Составим общее ионное уравнение полуреакций. Для
этого первое уравнение умножаем на коэффициент 2, а второе
на коэффициент 5, чтобы количество электронов, отданных вос-
становителем, равнялось количеству электронов, принятых окис-
лителем. Суммируем левые и правые части полуреакций и запи-
шем ионное уравнение реакции окисления-восстановления. При-
сутствующие в левой и правой частях уравнения одинаковые ио-
ны и молекулы необходимо сократить:
OH4Mn5H8MnO
2
2-
4
+→++
++
e
5 2
+
+→−+ 2HNO2OHNO
-
32
-
2
e
2 5
+++
+++→+++ H10NO5OH82MnO5H5NOH162MnO
-
32
2
2
-
2
-
4
-
32
2-
2
-
4
NO5OH32Mn5NOH62MnO ++→++
++
Это и есть ионная форма ОВР для данной задачи.
9. Полученные ионы переводим в молекулярную форму.
Согласно условию, перманганат-ион входит в состав
4
2KMnO
.
Для ионов
+
H6
и
-
2
5NO
выбор произвольный.
10. Слева можно взять
2
5KNO
, тогда и справа получится
3
5KNO
. Ионы водорода обычно рекомендуют брать в составе
42
SOH
.
Согласно вышесказанному, сульфат марганца можно полу-
чить из перманганата калия по уравнению:
O3HSOK2MnSOKNO5SOH35KNOKMnO2
242434224
+
+
+=
+
+
Таким образом, при составлении окислительно-
восстановительных реакций методом полуреакций необходимо
учитывать два фундаментальных закона физики закон сохра-
нения массы и закон сохранения зарядов.
В качестве окислителей можно использовать следующие
наиболее часто используемые схемы:
1.
4
KMnO
сильный окислитель, применяется для окис-
ления многих органических соединений. Окисляет сульфиты в
116
сульфаты, нитриты в нитраты, йодиды до свободного йода, соля-
ную кислоту до хлора, пероксид водорода до кислорода и т.д. Ха-
рактер восстановления
4
KMnO
зависит от среды, в которой про-
текает реакция. В
кислой среде перманганат-ион
-
4
MnO
, имею-
щий фиолетово-малиновую окраску, превращается в ион
+2
Mn
(слабо-розовый или, при малой концентрации, практически
бесцветный):
OH4Mn5H8MnO
2
2-
4
+→++
++
e
.
В нейтральной или слабощелочной среде образуется бурый
осадок
2
MnO
:
-
22
-
4
OH4MnO3O2HMnO +↓→++ e
.
В сильнощелочной среде фиолетово-малиновый ион
-
4
MnO
превращается в зеленый
-2
4
MnO
:
-2
4
-
4
MnOMnO →+ e
.
2. Все соли хромовых кислот
722
OCrK (оранжевая окра-
ска),
4
KCrO (желтая окраска), а также оксид хрома
3
CrO
являются сильными окислителями, восстанавливающиеся до ио-
на
+3
Cr
. Например,
OH7Cr26H14OCr
2
3-2
72
+→++
++
e
.
3. Диоксид свинца
2
PbO
является сильным окислителем,
который восстанавливается до иона
+2
Pb . Например,
OH2Pb2H4PbO
2
2
2
+→++
++
e
.
Данный метод также можно использовать при составлении
окислительно-восстановительных реакций в случаях, когда:
а) неизвестны несколько продуктов реакций;
б) по известным уравнениям полуреакций окисления и вос-
становления с учетом кислотности среды необходимо составить
молекулярное уравнение.
Пример 3. Используя метод полуреакций, закончите со-
ставление уравнения окислительно-восстановительной реакции:
Μ
...KNOKOHKMnOKNO
342
+
=
+
+
117 
      8. Составим общее ионное уравнение полуреакций. Для                сульфаты, нитриты в нитраты, йодиды до свободного йода, соля-
этого первое уравнение умножаем на коэффициент 2, а второе              ную кислоту до хлора, пероксид водорода до кислорода и т.д. Ха-
на коэффициент 5, чтобы количество электронов, отданных вос-             рактер восстановления KMnO 4 зависит от среды, в которой про-
становителем, равнялось количеству электронов, принятых окис-            текает реакция. В кислой среде перманганат-ион MnO -4 , имею-
лителем. Суммируем левые и правые части полуреакций и запи-
                                                                         щий фиолетово-малиновую окраску, превращается в ион
шем ионное уравнение реакции окисления-восстановления. При-
сутствующие в левой и правой частях уравнения одинаковые ио-             Mn 2+ (слабо-розовый или, при малой концентрации, практически
ны и молекулы необходимо сократить:                                      бесцветный):
            MnO -4 + 8H + + 5e → Mn 2+ + 4H 2 O 5 2                                    MnO -4 + 8H + + 5e → Mn 2+ + 4H 2 O .
                                                                              В нейтральной или слабощелочной среде образуется бурый
             NO -2 + H 2 O − 2e → NO 3- + 2H +       2 5
                                                                         осадок MnO 2 :
2MnO -4 + 16H + + 5NO -2 + 5H 2 O → 2Mn 2 + + 8H 2 O + 5 NO 3- + 10H +                MnO -4 + 2H 2 O + 3e → MnO 2 ↓ +4OH - .
       2MnO -4 + 6H + + 5NO -2 → 2Mn 2 + + 3H 2 O + 5 NO 3-                    В сильнощелочной среде фиолетово-малиновый ион MnO -4
     Это и есть ионная форма ОВР для данной задачи.                      превращается в зеленый MnO 24- :
     9. Полученные ионы переводим в молекулярную форму.                                       MnO -4 + e → MnO 24- .
Согласно условию, перманганат-ион входит в состав 2KMnO 4 .
                                                                               2. Все соли хромовых кислот K 2 Cr2 O 7 (оранжевая окра-
Для ионов 6H + и 5NO -2  выбор произвольный.
                                                                         ска), KCrO 4 (желтая окраска), а также оксид              хрома CrO 3
     10. Слева можно взять 5KNO 2 , тогда и справа получится             являются сильными окислителями, восстанавливающиеся до ио-
5KNO 3 . Ионы водорода обычно рекомендуют брать в составе                на Cr 3+ . Например,
H 2 SO 4 .                                                                             Cr2 O 72- + 14H + + 6e → 2Cr 3+ + 7 H 2 O .
      Согласно вышесказанному, сульфат марганца можно полу-
                                                                               3. Диоксид свинца PbO 2 является сильным окислителем,
чить из перманганата калия по уравнению:
2KMnO 4 + 5KNO 2 + 3H 2 SO 4 = 5KNO 3 + 2MnSO 4 + K 2 SO 4 + 3H 2 O      который восстанавливается до иона Pb 2+ . Например,
                                                                                       PbO 2 + 4H + + 2e → Pb 2+ + 2H 2 O .
      Таким    образом,   при     составлении окислительно-                    Данный метод также можно использовать при составлении
восстановительных реакций методом полуреакций необходимо                 окислительно-восстановительных реакций в случаях, когда:
учитывать два фундаментальных закона физики  закон сохра-                     а) неизвестны несколько продуктов реакций;
нения массы и закон сохранения зарядов.                                        б) по известным уравнениям полуреакций окисления и вос-
      В качестве окислителей можно использовать следующие                становления с учетом кислотности среды необходимо составить
наиболее часто используемые схемы:                                       молекулярное уравнение.
      1. KMnO 4  сильный окислитель, применяется для окис-                    Пример 3. Используя метод полуреакций, закончите со-
ления многих органических соединений. Окисляет сульфиты в                ставление уравнения окислительно-восстановительной реакции:
                                                                                       KNO 2 + KMnO 4 + KOH = KNO 3 + ...Μ

                                116                                                                      117

Страницы