Окислительно-восстановительныереакции (ОВР)
Это те химические реакции, в процессекоторых происходит изменение степеней окисления химических элементов, входящихв состав исходных веществ.
ОВР подразделяются на:
- Межмолекулярные — атомы окислителя и восстановителя входят в состав разных молекул. Примеры:
KMnO4 + HCl → KCl + MnCl2 + Cl2 +H2O
K2SO3 + K2Cr2O7 +H2SO4 → K2SO4 + Cr2(SO4)3 +H2O
- Внутримолекулярные — атомы окислителя и восстановителя в составе одного сложного вещества. Примеры:
KMnO4 → K2MnO4 +MnO2 + O2 KClO3 → KCl + O2
- Диспропорционирование — один и тот же атом является и окислителем, и восстановителем
KOH + Cl2 → (t) KCl + KClO3 + H2O KOH + Cl2 → KCl +KClO + H2O
Окислителем и восстановителем могутявляться только исходные вещества (а не продукты!)
· Окислитель всегда понижаетсвою СО, принимая электроны в процессевосстановления.
· Восстановитель всегда повышает свою СО, отдавая электроны в процессе окисления.
Алгоритм составления электронного баланса:
Метод электронного баланса.
Рассмотрим следующую реакцию
Na2SO3 +KMnO4+ H2SO4 = Na2SO4 +K2SO4 + MnSO4 + H2O.
Определяютокислительные числа элементов до и после реакции
+1 +4 –2 +1+7 -2 +1+6-2 +1+6-2 +1+6-2 +2+6-2 +1-2
Na2SO3 + KMnO4 + H2SO4 = Na2SO4 + K2SO4 + MnSO4+H2O
1) Находят окислитель и восстановитель.
Ион серы (S+4) в Na2SO3 повышаетсвою степень окисления, то есть теряет электроны, является восстановителем и впроцессе реакции окисляется.
Ион марганца (Mn+7) в KMnO4 понижаетсвою степень окисления, то есть присоединяет электроны, является окислителем ив процессе реакции восстанавливается, следовательно, в этой реакции Na2SO3 –восстановитель, KMnO4 – окислитель.
2) Записывают в левой части начальноесостояние серы и марганца, а в правой – конечное и определяют количествопотерянных S+4 и принятых Mn+7 электронов
S4+ – 2e = S6+
Mn7+ +5e = Mn2+
3) Составляют электронный баланс, тоесть общее число электронов, отданных восстановителем, должно быть равнообщему числу электронов принятых окислителем. Определяют общее количествоотданных и принятых электронов (общее наименьшее кратное). Оно равно 10.Следовательно, 10 электронов теряют 5 ионов серы и присоединяют 2 иона марганца
S4+ – 2e = S6+ 2 5 восстановитель, процесс окисления
Mn7+ +5e = Mn2+ 5 2 окислитель, процесс восстановления
4) Переносят эти коэффициенты вуравнение реакции
5Na2SO3 + 2KMnO4 +H2SO4 = 5Na2SO4 +K2SO4 + 2MnSO4 + H2O
5)Определяют число молекул H2SO4, участвующих вреакции образования двух молекул MnSO4 и молекулы K2SO4,и оно равно трем
5Na2SO3 +2KMnO4 + 3H2SO4 = 5Na2SO4 +K2SO4 + 2MnSO4 + H2O
6)По количеству атомов водорода в серной кислоте определяют число молекулводы
5Na2SO3 +2KMnO4 + 3H2SO4 = 5Na2SO4 +K2SO4 + 2MnSO4 +3H2O
Правильностьрасстановки коэффициентов проверяют по числу атомов кислорода в левой и правойчастях уравнения.
Тренажер
Задание: Используяметод электронного баланса, расставьте коэффициенты в уравнениях реакций.Определите окислитель и восстановитель.
1. NaI+KMnO4+H2SO4→I2+Na2SO4+MnSO4+K2SO4+H2O
2. KClO3+Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+Cl2+K2SO4+H2O
3. Fe+K2Cr2O7+H2SO4=Cr2(SO4)3+Fe2(SO4)3+K2SO4+H2O
4. NH3+KMnO4+H2SO4=N2+MnSO4+K2SO4+H2O
5. NaI+NaIO3+H2SO4=I2+Na2SO4+H2O
6. MnO+KClO3+KOH=K2MnO4+KCl+H2O
7. Zn+KClO3+KOH+H2O=K2[Zn(OH)4]+KCl
8. KBrO+F2+KOH=KF+KBrO4+H2O
9. Cu+NaNO3+H2SO4=NO2+CuSO4+Na2SO4+H2O
10. Cr(OH)3+Br2+NaOH=Na2CrO4+NaBr+H2O
11. Fe(OH)2+KMnO4+H2O=Fe(OH)3+MnO2+KOH
12. NaNO2+KMnO4+KOH=NaNO3+K2MnO4+H2O
13.Cu2O+H2SO4=CuSO4+SO2+H2O
14. FeO+HNO3(конц.)=Fe(NO3)3+NO2+H2O
15. Zn+K2Cr2O7+H2SO4=ZnSO4+Cr2(SO4)3+K2SO4+H2O
16. K2S+K2CrO4+H2O=Cr(OH)3+S+KOH
17. CrCl3+Cl2+KOH=K2CrO4+KCl+H2O
18. KClO4+NaI+H2SO4=I2+Na2SO4+KCl+H2O
19. NO+KClO+KOH=KNO3+KCl+H2O
20. KBr+MnO2+H2SO4=Br2+MnSO4+K2SO4+H2O
21. KMnO4+HCl→MnCl2+Cl2+KCl+H2O
22. Na2SO3+KMnO4+KOH→Na2SO4+K2MnO4+H2O
23. Na2SO3+KMnO4+H2O→Na2SO4+KOH+MnO2
24. H2S+HNO3→H2SO4+NO2+H2O
25. HNO3(конц.)+Cu→ Cu(NO3)2+NO2+H2O
26. HNO3(разб.)+Cu→Cu(NO3)2+NO+H2O
27. HNO3(оч.разб.)+Mg→Mg(NO3)2+NH4NO3+H2O
28. H2SO4+Zn→ZnSO4+H2S+H2O
29. HNO3(разб.)+Ag→AgNO3+NO+H2O
30. NH3+CuO→Cu+N2+H2O
