Межмолекулярные овр:

В реакциях данного типа изменяются степени окисления атомов, которые входят в состав разных веществ. Для удобства и однообразия при записи уравнения ОВР целесообразно придерживаться следующего порядка.

Для исходных веществ сначала записывают восстановитель - вещество, которое окисляется, затем окислитель – вещество, которое восстанавливается, дальше по необходимости указывается среда.

Для продуктов реакции сначала записывается продукт окисления восстановителя, затем продукт восстановления окислителя и, наконец – остальные вещества.

Внутримолекулярные овр:

В данных реакциях изменяются степени окисления атомов, которые входят в состав молекул одного и того же вещества. Это могут быть атомы различных элементов.

Реакции диспропорционирования (самоокисления-самовосстановление):

Реакции данного типа можно рассматривать как разновидность реакций внутримолекулярного окисления-восстановления. Разница между этими двумя типами ОВР заключается в следующем: в реакциях диспропорционирования атомы-окислители и атомы-восстановители также находятся в одном и том же веществе, являются атомами одного и того же элемента, но имеют разные степени окисления.

Расстановка коэффициентов методом электронного баланса (МЭБ)

Последовательность действий при использовании МЭБ следующая:

• выделяем атомы, элементы которых в исходных веществах и продуктах реакции изменяют степень окисления;

• составляем электронный баланс присоединения и отдачи электронов, или по исходным веществам, или по конечным продуктам;

• ставим коэффициенты перед формулами веществ, в которых атомы изменили степени окисления. Для этого сначала находим наименьшее общее кратное для чисел, отданных и присоединённых электронов. Соответствующие коэффициенты определяем путём деления наименьшего общего кратного на эти числа;

• расставляем найденные коэффициенты сначала перед формулами веществ, в которых атомы изменили степень окисления, а затем перед формулами оставшихся веществ. Определяем, при необходимости, участвуют ли в ОВР молекулы среды, и, если это так, то ставим коэффициент перед формулой молекулы воды;

• проверяем правильность нахождения коэффициентов.

Эксперементальная часть

Восстановление ионов меди металлическим железом

Налили в пробирку 4-5 см³ раствора CuSO₄ и опустили туда железную проволоку. В ходе реакции железная проволока покрылась слоем меди.

3Cu⁺²S⁺⁶O₄^-2 + 2Fe⁰ => Fe₂⁺³(S⁺⁶O₄^-2)₃ + 3Cu⁰

Cu⁺²+2eCu⁰ 3 окислитель

Fe⁰ -3e Fe⁺³ 2 восстановитель

Окислительные свойства перманганата калия (KMnO4)

Налили в три пробирки 4-5 см³ водного раствора перманганата калия. В одну из них добавили 3-4 капли раствора серной кислоты концентрации 1 моль/дм³, в другую – столько же воды, а в третью – раствор NaOH концентрации 1 моль/дм³. Затем внесли во все три пробирки по микрошпателю сульфита натрия (Na₂SO₃ кр.).

В первой пробирке наблюдали обесцвечивание раствора, во второй – выпадение бурого осадка, а в третей – позеленение раствора.

2K⁺¹Mn⁺⁷O₄^-2 + 3H₂⁺¹S⁺⁶O₄^-2 + 5Na₂⁺¹S⁺⁴O₃^-2 =>

=> 2Mn⁺²S⁺⁶O₄^-2 + 5Na₂⁺¹S⁺⁶O₄^-2 + K₂⁺¹S⁺⁶O₄^-2 + 3H₂⁺¹O^-2

M n⁺⁷+7eMn⁺² 2 окислитель

S⁺⁴-2eS⁺⁶ 7 восстановитель

2K⁺¹Mn⁺⁷O₄^-2 + H₂⁺¹O^-2 + 3Na₂⁺¹s⁺⁴o₃^-2 =>

=>2mn⁺⁴o₂^-2 + 3na₂⁺¹s⁺⁶o₄^-2 +2k⁺¹oh^-1

M n⁺⁷+3eMn⁺⁴ 2 окислитель

S⁺⁴-2eS⁺⁶ 3 восстановитель

2K⁺¹Mn⁺⁷O₄^-2 + Na⁺¹OH^-1 + Na₂⁺¹S⁺⁴O₃^-2 =>

=> Na₂⁺¹S⁺⁶O₄^-2 + K₂⁺¹Mn⁺⁶O₄^-2 + Na₂⁺¹Mn⁺⁶O₄^-2 + H₂⁺¹O^-2

Mn⁺⁷+1eMn⁺⁶ 2 окислитель

S⁺⁴-2eS⁺⁶ 1 восстановитель

Окислительные свойства бихромата калия (K2Cr2O7)

В пробирку налили 1-2 см³ раствора бихромата калия, добавили 1-2 капли серной кислоты концентрации 1 моль/дм³ и микрошпатель сульфата железа (II) (FeSO₄ кр.)

В ходе реакции раствор перешел из оранжевой окраски а зеленую.

K₂⁺¹Cr₂⁺⁶O₇^-2 + 7H₂⁺¹S⁺⁶O₄^-2 + 6Fe⁺²S⁺⁶O₄^-2 =>

=>K₂⁺¹S⁺⁶O₄^-2 + Cr₂⁺³(S⁺⁶O₄^-2)₃ + 3Fe₂⁺³(S⁺⁶O₄^-2)₃ + H₂⁺¹O^-2

2Cr⁺⁶+6e2Cr⁺³ 1 окислитель

Fe⁺²-1eFe⁺³ 6 восстановитель

Окислительные свойства пероксида водорода

Налили в пробирку 1-2 см³ раствора иодида калия и добавили 3-4 капли раствора пероксида водорода.

2K⁺¹I^-1 + H₂⁺¹O₂^-1 => 2K⁺¹O^-2H⁺¹ + I₂⁰

2I^-1-2eI₂⁰ 1 восстановитель

O^-1+1eO^-2 2 окислитель

Окислительно-восстановительные свойства азотистой кислоты

В пробирку налили 1-2 см³ раствора иодида калия, 3-4 капли раствора нитрита натрия и несколько капель раствора H₂SO₄ концентрации 1 моль/дм³ (для создания кислой среды).

2K⁺¹I^-1 + 2Na⁺¹N⁺³O₂^-2 + 2H₂⁺¹S⁺⁶O₄^-2 =>

=> K₂⁺¹S⁺⁶O₄^-2 + I₂⁰ + 2N⁺²O^-2 + Na₂⁺¹S⁺⁶O₄^-2 + 2H₂⁺¹O^-2

2I^-1-2eI₂⁰ 1 восстановитель

N⁺³+1eN⁺² 2 окислитель

В пробирку налили 1-2 см³ перманганата калия, подкислили раствором H₂SO₄ и добавили 3-4 капли раствора нитрита натрия.

2K⁺¹Mn⁺⁷O₄^-2 + 3H₂⁺¹S⁺⁶O₄^-2 + 5Na⁺¹N⁺³O₂^-2 =>

=> 2Mn⁺²S⁺⁶O₄^-2 + K₂⁺¹S⁺⁶O₄^-2 + 5Na⁺¹N⁺⁵O₃^-2 + 3H₂⁺¹O^-2

Mn⁺⁷+5eMn⁺² 2 окислитель

N⁺³-2eN⁺⁵ 5 восстановитель

Восстановительные свойства органических веществ.

В коническую пробирку внести 3 капли раствора бихромата калия и осторожно добавить 2 капли концентрированной серной кислоты (p =1.84г/мл) и затем 3 капли этилового спирта С Н OН . Набдюдайте изменение окраски раствора. Испытайте на запах (как?) образующийся этаналь СН СНO. Напишите уравнение реакции с учётом окисления спирта в этанале.

Реакции внутримолекулярного окисления-восстановления

Поместили в пробирку такое количество KMnO₄ (кр.), чтобы оно покрыло дно. Затем над спиртовкой нагрели содержимое пробирки и с помощью тлеющей лучинки определили выделение кислорода.

K ⁺¹Mn⁺⁷O₄^-2 => Mn⁺⁴O₂^-2 + K₂⁺¹Mn⁺⁴O₄^-2 + O₂⁰

2 O⁺²-4eO₂⁰ 3 восстановитель

Mn⁺⁷+3eMn⁺⁴ 4 окислитель

Реакции самоокисления-самовосстановления (диспропорционирования)

В пробирку налили 1-2 см³ раствора нитрита натрия, добавили 3-4 капли раствора серной кислоты концентрации 1 моль/см³.

3Na⁺¹N⁺³O₂^-2 + H₂⁺¹S⁺⁶O₄^-2 => Na₂⁺¹S⁺⁶O₄^-2 + 2N⁺²O^-2 + Na⁺¹N⁺⁵O₃^-2 + H₂⁺¹O

N⁺³+1eN⁺² 2 окислитель

N⁺³-2eN⁺⁵ 1 восстановитель

Контрольные вопросы

1. Восстановителями являются:

• элементы, атомы которых имеют наименьшую электроотрицательность;

• анионы, у которых более электроотрицательный элемент имеет промежуточную степень окисления;

• катионы, у которых степень окисления может возрастать;

• некоторые вещества при высоких температурах (уголь, угарный газ, водород);

Окислителями являются:

• простые вещества, атомы которых имеют большую электроотрицатель-ность (элементы 6 и 7 групп);

• ионы с дефицитом электронов – простые катионы в наивысшей или высокой степени окисления, а также сложные анионы, у которых более электроотрицательный элемент имеет наивысшую или высокую степень окисления.

2. Сера со степенью окисления (-2) будет проявлять восстановительные свойства, т.е. – окисляться, а со степенью окисления (+5) – окислительные свойства, т.е. – восстанавливаться. Когда же сера со степенью окисления равною (0), то она может и восстановиться, и проявить восстановительные свойства.

3. 6KI^-1 +K₂Cr₂⁺⁶O₇ + 7H₂SO₄ => 4K₂SO₄ + Cr₂⁺³(SO₄)₃ + 7H₂O + 3I₂⁰

I^-1-1eI⁰ 3 восстановитель

Cr⁺⁶+3eCr⁺³ 1 окислитель

2KMn⁺⁷O₄ + KI^-1 + 3H₂SO₄ => K₂SO₄ + 2Mn⁺²SO₄ + 5I₂⁰ + 3H₂O

2 I^-1-2eI₂⁰ 5 восстановитель

Mn⁺⁷+5eMn⁺² 2 окислитель

4. Внутримолекулярная ОВР:

N^-3H₄N⁺³O₂ => N₂⁰ + 2H₂O

2N^-3-6eN₂⁰ 1

2N⁺³+6eN₂⁰ 1