Важнейшие главы курса химии. Павлов А.И. - 22 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

СПбГАСУ | Санкт-Петербург

Составители: 

Рубрика: 

42 43
Важнейшие главы курса химии
Вариант 1. В соединении только один элемент с неизвестной сте-
пенью окисления.
Пример 1. Найти степень окисления углерода в соединении
СаСО
3
.
В соединении два элемента с постоянной степенью окисления:
Са (+2) и О (-2). Для расчета степени окисления углерода составим
алгебраическое уравнение, обозначив через х степень окисления угле-
рода. Получаем
(+2) + х + (−2) ⋅ 3 = 0.
Решая уравнение, получаем, что степень окисления углерода равна +4.
Пример 2. Найти степень окисления серы в соединении Ba(HS)
2
.
Составляя аналогичным образом алгебраическое выражение,
где х – степень окисления серы, получаем:
(+2) + (+1) ⋅ 2 + 2х = 0,
откуда х = –2.
Пример 3. Найти степень окисления хлора в соединении KСlO
3
.
Составляем уравнение, обозначив степень окисления хлора через х:
(+1) + х + (−2) ⋅ 3 = 0.
Следовательно, степень окисления хлора равна +5.
Вариант 2. В соединении два и более элемента с переменной сте-
пенью окисления.
В этом случае необходимо разбить соединение на части с извест-
ным зарядом (суммой степеней окисления). В качестве справочного
материала можно использовать таблицу растворимости соединений, где
приведены заряды наиболее распространенных кислотных остатков
соответствующих кислот.
Пример 1. Возьмем сульфит железа (III) – Fe
2
(SO
3
)
3
. В него вхо-
дят два элемента с переменной степенью окисления: Fe и S.
Находим в таблице растворимости солей кислотный остаток (SO
3
)
–2
.
Его заряд (степень окисления) равен (–2). В формулу входят три таких
частицы, и в сумме они составляют заряд (–6). Этот заряд (–6) должен
компенсироваться зарядами двух ионов железа. Напомним, что в целом
заряд любого соединения должен быть равным нулю. Следовательно,
заряд одного иона железа будет равен +3. Проверяем: (+3) ⋅ 2 = (+6).
Это заряд двух ионов железа. –2 ⋅ 3 = (–6) – это заряд трех групп
SO
3
–2
. В итоге (+6) + (–6) = 0.
Степень окисления серы в этом соединении определяем так: со-
ставляем алгебраическое выражение, похожее на те, что мы использо-
вали ранее. Разница лишь в том, что выражение будет равно не нулю,
а заряду иона, содержащего серу, (SO
3
)
–2
.
х + (−2) ⋅ 3 = (−2), откуда х = (+4).
Следовательно, степень окисления серы в данном соединении
равна +4.
Пример 2. Найдем степень окисления элементов в соединении
Ni(NO
2
)
2
.
Заряд нитрит-иона (NO
2
)
–
согласно таблице растворимости солей
равен –1. Два таких иона в сумме дадут (–2). Для того чтобы соедине-
ние было электронейтральным, степень окисления Ni должна быть рав-
ной +2. Далее находим степень окисления азота в группе NO
2
–
: х +
+ (–2) ⋅ 2 = (–1). Следовательно, степень окисления азота в этом соеди-
нении равна +3.
Составление уравнений окислительно-восстановительных
процессов
Пример 1. Расставить коэффициенты в уравнении реакции, ука-
зать окислитель и восстановитель:
Cl
2
+ H
2
S + H
2
O = HCl + H
2
SO
4
.
В начале определим элементы, которые поменяли свою степень
окисления. В данной реакции это хлор Cl с 0 до –1, а также сера S с –2
до +6. Следовательно, в данной реакции хлор будет принимать элект-
роны (процесс восстановления; хлор – окислитель), а сера отдавать
электроны (процесс окисления; сероводород – восстановитель).
Составим уравнения полуреакций:
Cl
0
+ 1ē = Cl
−
8
S
−2
− 8ē = S
+6
1
8Cl
0
+ S
−2
= 8Cl
−
+ S
+6
Составим электронный баланс. Уравняем число отданных и при-
нятых электронов, поставив соответствующие поправочные коэффи-
циенты. В нашем случае это цифры 8 и 1. Теперь у нас 8 электронов
Глава 7. Окислительно-восстановительные процессы

Страницы