Общая химия. Семинарские и практические занятия. Торосян В.Ф - 243 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТПУ | Томск

Составители: 

Рубрика: 

245
повышается, и понижается. Реакции диспропорционирования характерны для
соединений или элементов веществ, соответствующих одной из промежуточных
степеней окисления элемента.
Пример 6.
Используя метод полуреакций уравнять реакцию
K
2
MnO
4
+ H
2
O → KMnO
4
+ MnO
2
+ KOH.
Решение. При решении используем метод полуреакций, рассмотренный
выше. Реакция протекает в нейтральной среде. Составляем ионную схему реакции,
учитывая при этом, что Н
2
О является слабым электролитом, а MnO
2
−
малорастворимый в воде оксид:
MnO
4
2−
+ H
2
O → MnO
4
−
+ MnO
2
+ OH
−
.
Записываем полуреакции:
2| MnO
4
2−
→ MnO
4
−
Δ q = 1 (окисление);
1| MnO
4
2−
+ 2Н
2
О ® MnO
2
+ 4ОН
-
D q = −2 (восстановление).
Умножаем на коэффициенты и складываем обе полуреакции, получаем суммарное
ионное уравнение:
3MnO
4
2−
+ 2Н
2
О = 2MnO
4
−
+ MnO
2
+ 4OH
−
.
Молекулярное уравнение:
3K
2
MnO
4
+ 2H
2
O = 2KMnO
4
+ MnO
2
+ 4KOH.
В этом случае K
2
MnO
4
является одновременно и окислителем, и
восстановителем.
Внутримолекулярные окислительно-восстановительные реакции, при
которых степень окисления изменяют атомы разных элементов одного и того же
вещества. По такому механизму протекают реакции термического разложения
соединений. Например, в реакции
Pb(NO
3
)
2
→ PbO + NO
2
+ O
2
изменяет степень окисления азот (N
+5
→ N
+4
) и атом кислорода (О
−2
→ О
2
0
),
находящиеся внутри молекулы Pb(NO
3
)
2
.
Внутримолекулярные реакции окисления-восстановления, в которых
происходит выравнивание степеней окисления атомов одного и того же элемента, то
есть обратные ранее рассмотренным, являются процессами
контрдиспропорционирования (коммутации), например,
−3
NH
4
+3
NO
2
→
0
N
2
+ 2H
2
O.
Так как окислительно-восстановительные реакции сопровождаются
переносом заряда, то их можно осуществлять действием электрического тока и
наоборот, получать электрический ток за счет их протекания.
7.1.2. Электродные потенциалы и электродвижущие силы.
Стандартный водородный электрод
Если же процессы окисления и восстановления пространственно разделить,
то любую окислительно-восстановительную реакцию можно использовать для
получения электрической энергии. Такие устройства называют химическими
источниками тока (ХИТ). Простейший ХИТ – гальваническая ячейка (рис. 7.1) –
представляет собой сосуды, в которых два электрода, помещенные в раствор
соответствующих электролитов, соединены солевым мостиком (проводником
второго рода, представляющим собой стеклянную трубку, заполненную раствором
такого электролита, катионы и анионы которого характеризуются одинаковой

Страницы