Сборник задач и упражнений по химии с решением. Лебедева М.И - 78 стр.

UptoLike

Рубрика: 

2Al +3CuSO
4
= Al
2
(SO
4
)
3
+ 3Cu.
В рассмотренной реакции взаимодействуют два вещества, одно из которых служит окислителем
(CuSO
4
), а другое - восстановителем (алюминий). Такие реакции относятся к реакциям межмолекуляр-
ного окисления-восстановления. Реакция:
3S + 6KOH = K
2
SO
3
+ 2K
2
S +3H
2
O
служит примером реакции самоокисления-самовосстановления (диспропорционирования), в которых
функции окислителя и восстановителя выполняет один и тот же элемент. В последней реакции свобод-
ная сера (степень окисления 0) выступает одновременно в роли окислителя, восстанавливаясь до степе-
ни окисления -2 (K
2
S), и в роли восстановителя, окисляясь до степени окисления +4 (K
2
SO
3
). Подобные
реакции возможны, если соответствующий элемент находится в исходном соединении в промежуточ-
ной степени окисления; так, в рассмотренном примере степень окисления свободной серы (0) имеет
промежуточное значение между возможными максимальной (+6) и минимальной (-2) степенями окис-
ления этого элемента.
В реакции:
(NH
4
)
2
Cr
2
O
7
= N
2
+ Cr
2
O
3
+ 4Н
2
O
восстанавливается хром, понижающий степень окисления от +6 до +3, а окисляется азот, повышающий
степень окисления от -3 до 0. Оба эти элемента входят в состав одного и того же исходного вещества.
Реакции такого типа называются реакциями внутримолекулярного окисления-восстановления. К ним
относятся, в частности, многие реакции термического разложения сложных веществ.
П р и м е р 113 0пределите степень окисления хлора в KClO
3
.
Решение Неизвестная степень окисления атома хлора в KClO
3
может быть определена путем сле-
дующего рассуждения: в молекулу входит один атом калия со степенью окисления +1 и три атома ки-
слорода, каждый из которых имеет степень окисления -2, а общий заряд всех атомов кислорода -6. Для
сохранения электронейтральности молекулы атом хлора должен иметь степень окисления +5.
П р и м е р 114 Определите степень окисления хрома в K
2
Cr
2
O
7
.
Решение Используя выше приведенные рассуждения, находим, что на два атома хрома в молекуле
K
2
Cr
2
O
7
приходится 12 положительных зарядов, а на один + 6. Следовательно, окислительное число
хрома +6.
П р и м е р 115 Какие окислительно-восстановительные свойства могут проявлять следующие со-
единения Na
2
S, S, SO
2
, H
2
SO
4
?
Решение В Na
2
S окислительное число серы -2, т.е. сера имеет законченную электронную конфи-
гурацию и не способна к присоединению, а способна только к потере электронов. Следовательно, Na
2
S
в окислительно-восстановительных реакциях проявляет только восстановительные свойства.
В S и SO
2
сера имеет незаконченную конфигурацию внешнего энергетического уровня (6 e y S
o
и 2 e
у S
+4
). Она способна к присоединению и к потере электронов, т.е. эти соединения могут проявлять
окислительные и восстановительные свойства, а также участвовать в реакции диспропорционирования.
В H
2
SO
4
сера имеет высшую положительную степень окисления (+6) и не способна отдавать электроны.
Следовательно, H
2
SO
4
может проявлять только окислительные свойства.
6.2 Методика составления уравнений ОВР
Используют два метода: электронного баланса и полуреакций (электронно-ионный).
При составлении уравнений окислительно-восстановительных реакций с использованием метода
электронного баланса следует:
1 В левой части записать формулы исходных веществ, а в правой - продуктов реакции.
Для удобства и единообразия принято сначала в исходных веществах записать восстановитель, за-
тем окислитель и среду (если это необходимо); в продуктах реакции - сначала продукт окисления вос-
становителя, продукт восстановления окислителя, а затем другие вещества.