X-PDF

Окислительно – восстановительные реакции

Поделиться статьей

Реакции, протекающие с изменением степени окисления, называются окислительно – восстановительными. Степень окисления (С.О.) – условный заряд атома в соединении, вычисленный из предположения, что оно состоит только из ионов. С.О. может иметь «+», «─» и «0» значения, которые выражаются арабскими цифрами и ставятся над элементом.

H+N+5O3─2, Cl2 0, Fe+3Cl3

Для определения С.О. пользуются правилами:

1. С.О. атомов в простых веществах равна нулю: Н20, О30 и т.д.

2. Кислород имеет С.О. -2 во всех соединениях, кроме пероксидов (Н2+1О2-1, Ва+2О2-1) и фторида кислорода O+2F2-1.

3. С.О. +1 во всех соединениях имеет водород, за исключением гидридов активных металлов, в них водород имеет С.О. – 1 (Na+1H-1, Ca+2H2 -1).

4. Атомы элементов I — III групп периодической системы, отдающие свои электроны, имеют постоянную положительную С.О., равную номеру группы.

За исключением: Cu (+1,+2), Au (+1,+2), Hg (+1,+2).

5. Атомы элементов IVА — VIIА групп могут проявлять несколько степеней окисления:

· Высшую положительную, равную номеру группы (VI А группа – S+6) .

· Промежуточную, на 2 единицы меньше, чем высшая (S+4 ) .

· Низшую,равную разности между номером группы и число 8 (S─2).

Исключение: N (+1,+2,+3,+4,+5, -3).

6. Атомы элементов VII А группыгалогены (кроме фтора) могут иметь в соединениях все нечетные С.О. от ─1 до +7 (─1, +1, +3,+5,+7)

7. Алгебраическая сумма С.О. всех частиц в молекуле равна нулю, а в ионе – заряду иона.

K2 + Cr2 +6 O7 -2, K+Mn +7 O4-2

Окислением называется процесс отдачи электронов, степень окисления атома при этом повышается: Al0 — 3ē → Al+3 .

Восстановлением называется процесс присоединения электронов, степень окисления при этом понижается: S0 + 2ē → S―2 .

Вещества, атомы которых присоединяют электроны, называются окислителями. В процессе реакции окислители восстанавливаются. Вещества, атомы которых отдают электроны, называются восстановителями. В реакции восстановители окисляются.

Окислителями могут быть: неметаллы в свободном состоянии (O20, N20, S0 и т.д.) . неметаллы и металлы в высшей степени окисления 2S+6О4, HN+5O3, K2Cr2+6O7 и т.д.). Восстановителями могут быть: металлы и водород в свободном состоянии 20, Al0, Mg0 и т.д.) . металлы и неметаллы в низшей степени окисления (N—3H3, Sn+2Cl2 , HCl―1 и т.д.).

Вещества, в состав которых входит элемент в промежуточной степени окисления, проявляют окислительно-восстановительную двойственность: по отношению к окислителю они являются восстановителями, а по отношению к восстановителям – окислителями.

ОВР — это единство 2-х противоположных процессов – окисления и восстановления. Число электронов, которое отдает восстановитель, равно числу электронов, которое присоединяет окислитель. На этом основан способ подбора коэффициентов в ОВР методом электронного баланса.

Различают три основных типа окислительно- восстановительных реакций:

1. Межмолекулярные ОВР – это реакции, которые протекают с изменением степени окисления атомов в молекулах разных веществ:

2Ca0 + O20 → 2Ca+2O―2

2. Внутримолекулярные ОВР – это реакции, которые протекают с изменением степени окисления разных атомов в одной молекуле:

2Hg+2O―2 → 2Hg0 + O20

3. Реакции диспропорционирования – это реакции, протекающие с изменением степени окисления одинаковых атомов в молекуле одного и того же вещества:

Cl20 + H2O → HCl+ HCl+1O

Межмолекулярные ОВР уравниваются слева направо, а внутримолекулярные и диспропорционирования – справа налево.

Основные этапы составления уравнения методом электронного баланса рассмотрим на примере реакции

Представленная информация была полезной?
ДА
58.95%
НЕТ
41.05%
Проголосовало: 782

Na2SO3 + KMnO4 + H2SO4 → Na2SO4 + MnSO4 + K2SO4 + H2O

1. Определяем элементы, атомы которых изменяют степень окисления:

Na2+1S+4 O3―2 + K+1Mn+7 O4―2 + H2+1S+6O4―2

→ Na2+1S+6 O4―2 + Mn+2 S+6O4―2 + K2+1S+6O4―2 + H2+1O―2

2. Находим окислитель и восстановитель в данной реакции и записываем отдельно электронные уравнения процессов окисления и восстановления:

S+4 – 2 ē → S+6 (окисление)

Mn+7 + 5 ē → Mn+2 (восстановление)

Степень окисления серы повысилась от +4 до +6, следовательно, Na2SO3 – восстановитель и в процессе реакции окисляется. Степень окисления марганца понижается от +7 до +2, следовательно, KMnO4 – окислитель и в процессе реакции восстанавливается.

3. Для числа отданных и принятых электронов находим наименьшее общее кратное и определяем основные коэффициенты:

S+4 – 2 ē → S+6 2 5 (окисление 10 ē)

Mn+7 + 5 ē → Mn+2 5 2 (восстановление 10 ē)

Наименьшее общее кратное – число 10. Разделив это число на 2, получаем коэффициент 5 при восстановителе Na2SO3, а разделив 10 на 5, получаем коэффициент 2 при окислителе KMnO4.

4. Переносим основные коэффициенты в молекулярное уравнение ОВР:

5 Na2SO3 + 2 KMnO4 + H2SO45 Na2SO4 + 2 MnSO4 + K2SO4 + H2O

5. Сопоставляя левые и правые части уравнения, находим коэффициенты для остальных участников реакции в следующем порядке: сначала уравниваем число атомов металлов, далее – число атомов неметаллов (кроме водорода) . в последнюю очередь уравнивается число атомов водорода. Окончательно уравнение будет иметь вид:

5Na2SO3 + 2KMnO4 + 3H2SO4 → 5Na2SO4 + 2MnSO4 + K2SO4 + 3H2O

Для проверки правильности подобранных коэффициентов подсчитываем баланс атомов кислорода в левой и правой частях уравнения.

Если число элементов, атомы которых изменяют степени окисления, больше двух, то определяют общее число электронов, отдаваемых восстановителем, и общее число электронов, принимаемых окислителем.

Рассмотрим реакцию:

FeS + O2 → Fe2O3 + SO2

1. Определяем элементы, атомы которых изменяют степень окисления:

Fe+2S―2 + O 20Fe2+3O 3―2 + S+4O 2―2

2. Находим окислитель и восстановитель в данной реакции и записываем отдельно электронные уравнения процессов окисления и восстановления:

Fe+2 – 1 ē → Fe+3 (окисление)

S―2 – 6 ē → S+4 (окисление)

2O0 + 4 ē → 2O―2 (восстановление)

Степень окисления серы повысилась от — 2 до +4, а железа от +2 до +3, следовательно, FeS – восстановитель и в процессе реакции окисляется. Степень окисления кислорода понижается от 0 до -2, следовательно, О2 – окислитель и в процессе реакции восстанавливается.

3. Для общего числа отданных атомами железа и серы электронов (7ē) и принятых кислородом электронов (4ē) находим наименьшее общее кратное (28) и определяем основные коэффициенты:

Fe+2 – 1 ē → Fe+3 7 4

S―2 – 6 ē → S+4 28

2O0 + 4 ē → 2O―2 4 7

4. Окончательное уравнение ОВР будет иметь вид:

4 FeS + 7 O22 Fe2O3 + 4 SO2


Поделиться статьей
Автор статьи
Анастасия
Анастасия
Задать вопрос
Эксперт
Представленная информация была полезной?
ДА
58.95%
НЕТ
41.05%
Проголосовало: 782

или напишите нам прямо сейчас:

Написать в WhatsApp Написать в Telegram

ОБРАЗЦЫ ВОПРОСОВ ДЛЯ ТУРНИРА ЧГК

Поделиться статьей

Поделиться статьей(Выдержка из Чемпионата Днепропетровской области по «Что? Где? Когда?» среди юношей (09.11.2008) Редакторы: Оксана Балазанова, Александр Чижов) [Указания ведущим:


Поделиться статьей

ЛИТЕЙНЫЕ ДЕФЕКТЫ

Поделиться статьей

Поделиться статьейЛитейные дефекты — понятие относительное. Строго говоря, де­фект отливки следует рассматривать лишь как отступление от заданных требований. Например, одни


Поделиться статьей

Введение. Псковская Судная грамота – крупнейший памятник феодального права эпохи феодальной раздробленности на Руси

Поделиться статьей

Поделиться статьей1. Псковская Судная грамота – крупнейший памятник феодального права эпохи феодальной раздробленности на Руси. Специфика периода феодальной раздробленности –


Поделиться статьей

Нравственные проблемы современной биологии

Поделиться статьей

Поделиться статьейЭтические проблемы современной науки являются чрезвычайно актуальными и значимыми. В связи с экспоненциальным ростом той силы, которая попадает в


Поделиться статьей

Семейство Первоцветные — Primulaceae

Поделиться статьей

Поделиться статьейВключает 30 родов, около 1000 видов. Распространение: горные и умеренные области Северного полушария . многие виды произрастают в горах


Поделиться статьей

Вопрос 1. Понятие цены, функции и виды. Порядок ценообразования

Поделиться статьей

Поделиться статьейЦенообразование является важнейшим рычагом экономического управления. Цена как экономическая категория отражает общественно необходимые затраты на производство и реализацию туристского


Поделиться статьей

или напишите нам прямо сейчас:

Написать в WhatsApp Написать в Telegram
Заявка
на расчет