- •1.Основные понятия и законы химии
- •2.Основные понятия и законы химии
- •3.Основные понятия и законы химии
- •4.Основные понятия и законы химии
- •5.Основные понятия и законы химии
- •6.Строение и св-ва атомов
- •7.Строение и св-ва атомов
- •8.Строение и св-ва атомов
- •9.Строение и св-ва атомов
- •10.Строение и св-ва атомов
- •11.Химическая связь и строение молекул
- •12.Химическая связь и строение молекул
- •13.Химическая связь и строение молекул
- •14.Химическая связь и строение молекул
- •15.Химическая связь и строение молекул
- •16.Энергетика химических процессов
- •17.Энергетика химических процессов
- •18.Энергетика химических процессов
- •19.Энергетика химических процессов
- •21.Химическая кинетика и химическое равновесие
- •23.Химическая кинетика и химическое равновесие
- •24.Химическая кинетика и химическое равновесие
- •25.Химическая кинетика и химическое равновесие
- •27.Растворы. Дисперсные системы.
- •28.Растворы. Дисперсные системы.
- •29.Вопрос: Осмос, осмотическое давление. Закон Вант-Гоффа для бесконечно разбавленных растворов неэлектролитов.
- •30.Растворы. Дисперсные системы.
- •31.Растворы. Дисперсные системы.
- •32.Растворы. Дисперсные системы.
- •33.Растворы. Дисперсные системы.
- •34.Растворы. Дисперсные системы.
- •35.Растворы. Дисперсные системы.
- •36.Растворы. Дисперсные системы.
- •41.Окислительно-восстановительные реакции. Электрохимические системы.
- •42.Окислительно-восстановительные реакции. Электрохимические системы.
- •43.Окислительно-восстановительные реакции. Электрохимические системы.
- •44.Окислительно-восстановительные реакции. Электрохимические системы.
- •45.Окислительно-восстановительные реакции. Электрохимические системы.
- •46.Окислительно-восстановительные реакции. Электрохимические системы.
- •47.Окислительно-восстановительные реакции. Электрохимические системы.
- •48.Окислительно-восстановительные реакции. Электрохимические системы.
- •49.Окислительно-восстановительные реакции. Электрохимические системы.
- •50.Окислительно-восстановительные реакции. Электрохимические системы.
- •51.Полимерные органические материалы
- •52.Полимерные органические материалы
- •53.Полимерные органические материалы
- •54.Полимерные органические материалы
- •55.Полимерные органические материалы
- •56.Полимерные органические материалы
- •57.Полимерные органические материалы
- •58.Полимерные органические материалы
43.Окислительно-восстановительные реакции. Электрохимические системы.
Вопрос: Метод ионно-электронных уравнений.
Для подбора коэффициентов в уравнениях окислительно-восстановительных реакций, протекающих в водном растворе при участии ионов, используют метод электронно-ионного баланса.
Метод электронно-ионного баланса складывается из следующих этапов:
а) записывают формулы реагентов данной реакции
K2Cr2O7 + H2SO4 + H2S
и устанавливают химическую функцию каждого из них (здесь K2Cr2O7 − окислитель, H2SO4 − кислотная среда реакции, H2S − восстановитель);
б) записывают (на следующей строчке) формулы реагентов в ионном виде, указывая только те ионы (для сильных электролитов), молекулы (для слабых электролитов и газов) и формульные единицы (для твердых веществ), которые примут участие в реакции в качестве окислителя (Cr2O72− ), среды (Н+ − точнее, катиона оксония H3O+) и восстановителя (H2S):
Cr2O72− + H+ + H2S
в) определяют восстановленную форму окислителя и окисленную форму восстановителя, что должно быть известно или задано (так, здесь дихромат-ион переходит катионы хрома(III), а сероводород − в серу); эти данные записывают на следующих двух строчках, составляют электронно-ионные уравнения полуреакций восстановления и окисления и подбирают дополнительные множители для уравнений полуреакций:
полуреакция восстановления Cr2O72− + 14H+ + 6e− = 2Cr3+ + 7H2O * 1
полуреакция окисления H2S − 2e− = S(т) + 2H+ * 3
г) суммируя уравнения полуреакций, составляют ионное уравнение данной реакции, т.е. дополняют запись (б):
Cr2O72− + 8H+ + 3H2S = 2Cr3+ + 7H2O + 3S(т)
д) на основе ионного уравнения составляют молекулярное уравнение данной реакции, т.е. дополняют запись (а), причем формулы катионов и анионов, отсутствующие в ионном уравнении, группируют в формулы дополнительных продуктов (K2SO4):
K2Cr2O7 + 4H2SO4 + 3H2S = Cr2(SO4)3 + 7H2O + 3S(т) + K2SO4
е) проводят проверку подобранных коэффициентов по числу атомов элементов в левой и правой частях уравнения (обычно достаточно только проверить число атомов кислорода).
Окисленная и восстановленная формы окислителя и восстановителя часто отличаются по содержанию кислорода (сравните Cr2O72− и Cr3+). Поэтому при составлении уравнений полуреакций методом электронно-ионного баланса в них включают пары Н+/Н2О (для кислотной среды) и ОН−/Н2О (для щелочной среды).
Если при переходе от одной формы к другой исходная форма (обычно − окисленная) теряет свои оксид-ионы (ниже показаны в квадратных скобках), то последние, так как они не существуют в свободном виде, должны быть в кислотной среде соединены с катионами водорода, а в щелочной среде − с молекулами воды, что приводит к образованию молекул воды (в кислотной среде) и гидроксид-ионов (в щелочной среде):
кислотная среда [O2−] + 2H+ = H2O
щелочная среда [O2−] + H2О = 2 ОН−
Недостаток кислорода в исходной форме (чаще − в восстановленной) по сравнению с конечной формой компенсируется добавлением молекул воды (в кислотной среде) или гидроксид-ионов (в щелочной среде):
кислотная среда H2O = [O2−] + 2H+
щелочная среда 2 ОН−= [O2−] + H2О
Другие примеры подбора коэффициентов:
а) 2KMnO4 + 3H2SO4 + 5Na2SO3 = 2MnSO4 + 3H2O + 5Na2SO4 + K2SO4
2MnO4− + 6H+ + 5SO32− = 2Mn2+ + 3H2O + 5SO42−
MnO4− + 8H+ + 5e− = Mn2+ + 4H2O * 2
SO32− + H2O − 2e− = SO42− + 2H+ * 5
(продукт восстановления перманганат-иона MnO4− в сильнокислотной среде − катион Mn2+)
б) Na2SO3 + 2KOH + 2KMnO4 = Na2SO4 + H2O + 2K2MnO4
SO32− + 2 OH− + 2MnO4− = SO42− + H2O + 2MnO42−
MnO4− + 1e− = MnO42− * 2
SO32− + 2 OH− − 2e− = SO42− + H2О * 1
(продукт восстановления перманганат-иона MnO4− в сильнощелочной среде − манганат-ион MnO42−)
в) 2KMnO4 + H2О + 3Na2SO3 = 2MnО2(т) + 3Na2SO4 + 2КОН
MnO4− + H2О + 3SO32− = 2 MnО2(т) + 3SO42 + 2ОН
MnO4− + 2 H2О + 3e− = MnО2(т) + 4 ОН− * 2
SO32− + H2O − 2e− = SO42− + 2H+ * 3
8ОН− + 6Н+ = 6Н2О + 2 ОН−