Общая химия. Семинарские и практические занятия. Торосян В.Ф - 241 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТПУ | Томск

Составители: 

Рубрика: 

243
При повышении степени окисления протекает процесс окисления, а само
вещество является восстановителем. При понижении степени окисления протекает
процесс восстановления, а само вещество является окислителем.
Далее по балансу атомов водорода определяют число моль воды. Для
проверки правильности подобранных коэффициентов подсчитывают баланс
кислорода.
Метод полуреакций. В тех случаях, когда реакция протекает в водном
растворе (расплаве), при составлении уравнений исходят не из изменения степени
окисления атомов, входящих в состав реагирующих веществ, а учитывают форму
существования веществ в растворе (простой или сложный ион, атом или молекула
нерастворенного или слабодиссоциирующего в воде вещества). В этом случае при
составлении ионных
уравнений окислительно-восстановительных реакций следует
придерживаться той же формы записи, которая принята для ионных уравнений
обменного характера, а именно: малорастворимые, малодиссоциированные и
газообразные соединения следует писать в молекулярной форме, а ионы, не
изменяющие своего состояния, − исключать из уравнения.
Метод полуреакций точнее отражает истинные изменения веществ в
процессе окислительно-восстановительных
реакций и облегчает составление
уравнений этих процессов в ионно-молекулярной форме.
Поскольку из одних и тех же реагентов могут быть получены разные
продукты в зависимости от характера среды (кислотного, щелочного, нейтрального)
для таких реакций в ионной схеме кроме частиц, выполняющих функции
окислителя и восстановителя, обязательно указывается частица, характеризующая
реакцию среды (то
есть ион Н
+
или ион ОН
−
, или молекула Н
2
О).
Пример 5. Используя метод полуреакций, расставьте коэффициенты в
реакции:
KMnO
4
+ KNO
2
+ H
2
SO
4
→ MnSO
4
+ KNO
3
+ K
2
SO
4
+ H
2
O.
Решение: Записываем реакцию в ионном виде:
MnO
4
−
+ NO
2
−
+ 2H
+
→ Mn
2+
+ NО
3
−
+ H
2
O.
(K
+
и SO
4
2−
остаются без изменения, поэтому в ионной схеме их не
указывают). Из ионной схемы видно, что перманганат-ион MnO
4
-
превращается в
Mn
2+
и при этом освобождаются четыре частицы кислорода.
В кислой среде каждая освобождающаяся частица кислорода связывается с
2Н
+
с образованием молекулы воды. Отсюда следует:
MnO
4
-
+ 8H
+
→ Mn
2+
+ 4H
2
O ;
Находим разницу зарядов Δ q = +2 − 7 = −5 (знак "−" показывает, что
протекает процесс восстановления). Для второго процесса, превращения NO
2
−
в
NO
3
−
, недостающий кислород берется из воды, и в результате образуется избыток
ионов Н
+
:
NO
2
-
+ H
2
O → NO
3
-
+ 2H
+
; Δ q = 1− (−1) = 2.
Таким образом, получаем:
2 | MnO
4
−
+ 8H
+
→
Mn
2+
+ 4H
2
О
Δ
q = -5; восстановление
5 | NO
2
−
+ H
2
O
→
NO
3
−
+ 2H
+
;
Δ
q = 2; окисление.
Умножая члены первого уравнения на 2, а второго − на 5 и складывая их,
получим ионно-молекулярное уравнение данной реакции:
2MnO
4
−
+ 16H
+
+ 5NO
2
−
+5H
2
O = 2Mn
2+
+ 8H
2
O + 5NO
3
−
+ 10H
+
.

Страницы