Общая химия. Семинарские и практические занятия. Торосян В.Ф - 239 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТПУ | Томск

Составители: 

Рубрика: 

241
зарядом (NH
4
)
+
, (SO
4
)
2−
, и т.д. Степень окисления атома внутри сложного иона или
молекулы прямо не связана с зарядом на этом атоме.
Например, заряд атома Cr в молекулах CrCl
2
, CrCl
3
, K
2
CrO
4
равен 1,9; 1,3 и
0,2 заряда электрона (со знаком "+"), а степени окисления +2, +3 и +6
соответственно. Нахождение степени окисления основывается на следующем
правиле: сумма степеней окисления атомов в молекуле равна нулю, а в сложном
ионе равна заряду этого иона. Атом, находящийся в высшей степени окисления,
может быть только окислителем, если он находится в низшей степени
окисления −
только восстановителем, а если он обладает промежуточной степенью окисления, то
может быть и окислителем и восстановителем. Например: N
+5
(HNO
3
) S
+6
(H
2
SO
4
) −
проявляют только окислительные свойства (высшая степень окисления); N
+4
(NO
2
)
S
+4
(SO
2
) − проявляют окислительные и восстановительные свойства
(промежуточные степени окисления); N
−3
(NH
3
), S
−2
(H
2
S) − проявляет только
восстановительные свойства (низшие степени окисления).
Пример 1. Исходя из степеней окисления (w) азота, серы и марганца в
соединениях NH
3
, HNO
2
, HNO
3
, H
2
S, H
2
SO
3
, H
2
SO
4
, MnO
2
, KMnO
4
, определите,
какие из них могут быть только восстановителями, только окислителями и какие
проявляют как окислительные, так и восстановительные свойства.
Решение. Степень окисления (w) N в указанных соединениях соответственно
равна: -3 (низшая), +3 (промежуточная), +5 (высшая); (w)S соответственно равна: +4
(промежуточная), +6 (высшая); (w)Mn соответственно равна: +4 (промежуточная),
+7 (высшая). Отсюда NH
3
, H
2
S − только восстановители; HNO
3
, H
2
SO
4
, KMnO
4
−
только окислители; HNO
2
, H
2
SO
3
, MnO
2
− окислители и восстановители.
Стехиометрическая валентность (V
стх
) определяется как частное от деления
атомной массы ( А) на массу эквивалента ( Э) данного атома, т. е. это число
эквивалентов в атоме: V
стх
= А/ Мэ.
Пример 2. Могут ли происходить окислительно-восстановительные реакции
между следующими веществами: а) H
2
S и HI; б) H
2
S и H
2
SO
3
; в) H
2
SO
3
и HClO
4
?
Решение: а) Степень окисления S в H
2
S равна −2, а I в HI равна −1. Так как и
сера, и иод находятся в своей низшей степени окисления, то оба взятые вещества
проявляют только восстановительные свойства и взаимодействовать друг с другом
не могут;
б) в H
2
S ω (S) =− 2 (низшая); в H
2
SO
3
ω (S) = +4 (промежуточная). Следовательно,
взаимодействие этих веществ возможно, причем H
2
SO
3
является в этом случае
окислителем; H
2
S − восстановителем, а продуктом может быть S (ω = 0);
в) в H
2
SO
3
ω (S) = +4 (промежуточная); в HClO
4
ω (Cl) = +7 (высшая). Взятые
вещества могут взаимодействовать. H
2
SO
3
в этом случае будет проявлять
восстановительные свойства; а продуктами могут быть H
2
SO
4
и НСl.
Если в условии задачи даны как исходные вещества, так и продукты их
взаимодействия, то написание уравнения окислительно-восстановительной реакции
сводится, как правило, к нахождению и расстановке коэффициентов. Применяют
два метода составления уравнений для реакций окисления-восстановления: метод
баланса степеней окисления и метод полуреакций.
Метод баланса степеней окисления. Для нахождения коэффициентов
учитывают правило, согласно которому общее изменение степеней окисления в
реакции равно нулю; то есть повышение степени окисления восстановителя равно
ее понижению у окислителя.

Страницы