Сборник задач и упражнений по химии - 68 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

Марганец в KMnO
4
понижает свою степень окисления, т.е. присоединяет электроны, в процессе реакции
восстанавливается, значит KMnO
4
– окислитель.
4. Составить электронный баланс, для этого записать в левой части начальное состояние серы и марганца,
а в правой – конечное и определить число потерянных S
+4
и принятых Mn
+7
электронов:
S
+4
– 2 e = S
+6
;
Mn
+7
+ 5 e = Mn
+2
.
Общее число электронов, отданных всеми атомами восстановителя, должно быть равно общему числу
электронов, принятых всеми атомами окислителя (общее наименьшее кратное). В данном примере 10 электро-
нов теряют 5 атомов серы и присоединяют 2 атома марганца:
S
+4
– 2 e = S
+6
5
10
Mn
+7
+ 5 e = Mn
+2
2
5. Перенести эти коэффициенты в уравнение реакции к окисленным и восстановленным формам восста-
новителя и окислителя:
5Na
2
SO
3
+ 2KMnO
4
+ H
2
SO
4
→ 5Na
2
SO
4
+ 2MnSO
4
+ K
2
SO
4
+ H
2
O.
6. Подобрать и расставить коэффициенты для молекул других соединений, участвующих в реакции.
Определив количество кислотных остатков
−2
4
SO
, пошедших на солеобразование MnSO
4
и K
2
SO
4
(оно
равно 3), поставить коэффициент к H
2
SO
4
:
5Na
2
SO
3
+ 2KMnO
4
+ 3H
2
SO
4
→ 5Na
2
SO
4
+ 2MnSO
4
+ K
2
SO
4
+ H
2
O,
и по количеству моль-атомов водорода в H
2
SO
4
определить количество моль H
2
O:
5Na
2
SO
3
+ 2KMnO
4
+ 3H
2
SO
4
= 5Na
2
SO
4
+ 2MnSO
4
+ K
2
SO
4
+ 3H
2
O.
Правильность расстановки коэффициентов проверить по равенству числа атомов кислорода в левой и пра-
вой частях уравнения.
При составлении уравнений ОВР с применением метода полуреакций следует:
1. Составить схему реакции с указанием исходных веществ и продуктов реакции, найти окислитель и вос-
становитель.
2. Составить схемы полуреакций окисления и восстановления с указанием исходных и образующихся ре-
ально существующих в условиях реакции ионов или молекул.
3. Уравнять число атомов каждого элемента в левой и правой частях полуреакций; при этом следует пом-
нить, что в водных растворах в реакциях могут участвовать молекулы H
2
O, ионы Н
+
или ОН
–
.
4. Уравнять суммарное число зарядов в обеих частях каждой полуреакции; для этого прибавить к левой
или правой части полуреакции необходимое число электронов.
5. Подобрать множители (основные коэффициенты) для полуреакций так, чтобы число электронов, отда-
ваемых при окислении, было равно числу электронов, принимаемых при восстановлении.
6. Сложить уравнения полуреакций с учетом найденных основных коэффициентов.
7. Расставить коэффициенты в уравнении реакции.
Метод полуреакций (электронно-ионный)
Следует иметь в виду, что в водных растворах связывание избыточного кислорода и присоединение ки-
слорода восстановителем происходят по-разному в кислой, нейтральной и щелочной средах. В кислых раство-
рах избыток кислорода связывается ионами водорода с образованием молекул воды, а в нейтральных и щелоч-
ных – молекулами воды с образованием гидроксид-ионов, например:
−
4
MnO + 8Н
+
+ 5 e = Мn
2+
+ 4Н
2
O (кислая среда);
−
3
NO + 6Н
2
О + 8 e = NН
3
+ 9OН
–
(нейтральная или щелочная среда).
Присоединение кислорода восстановителем осуществляется в кислой и нейтральной средах за счет моле-
кул воды с образованием ионов водорода, а в щелочной среде – за счет гидроксид-ионов с образованием моле-
кул воды, например:
I
2
+ 6Н
2
О – 10 e = 2
−
3
IO + 12Н
+
(кислая или нейтральная среда);
−
2
CrO + 4OН
–
– 3 e =
−2
4
CrO + 2Н
2
О (щелочная среда).
П р и м е р 110. Закончите уравнение реакций окисления сероводорода хлорной водой, протекающей по
схеме

Страницы