- •Департамент кадров и учебных заведений
- •Методические указания
- •Подписано в печать . Формат 60х90 1/16.
- •Определение эквивалента и эквивалентной массы металла по водороду
- •Определение тепловых эффектов химических реакций
- •Скорость химических реакций. Химическое равновесие
- •Растворы. Определение концентрации раствора.
- •Описание прибора:
- •Ход работы:
- •Форма записи:
- •Форма записи:
- •Формулы для расчета.
- •Электролитическая диссоциация. Реакции ионного обмена
- •Водородный показатель. Гидролиз солей
- •2. Гидролиз солей
- •Окислительно-восстановительные реакции
- •Классификация овр:
- •Гальванические элементы
- •Описание прибора
- •Электролиз
- •Химические свойства металлов
- •Коррозия металлов и борьба с ней
- •Определение временной и общей жесткости воды
- •Реактивы, посуда, оборудование
Окислительно-восстановительные реакции
Цель работы: проведение ряда окислительно-восстановительных реакций, составление их уравнений методом электронно-ионного баланса и определение типа реакции.
Теоретическая часть.
Окислительно-восстановительным и называются реакции, сопровождающие переходом электронов от одних атомов и ионов к другим, в результате чего меняется степень окисления элементов. При этом элемент, отдающий электроны, называется восстановителем, а элемент, который принимает электроны - окислителем.
Степенью окисления называется заряд атома, вычисленный исходя из условного предположения, что все связи в молекуле окислителя и восстановителя являются ионными.
При определении степени окисления атомов в соединениях можно руководствоваться следующими положениями:
1. Степень окисления атомов в простых веществах (например, I2, O2, S, Al, Zn и т.п.) принимается равной нулю.
2. Водород в подавляющем большинстве соединений (за исключением гидридов металлов КН, NaH, CaH2 и т.д.) проявляет степень окисления +1.
3. Кислород во всех соединениях, за исключением пероксидов, супероксидов и фторида кислорода обладает степенью окисления -2.
4. Постоянную степень окисления в соединениях имеют щелочные металлы (Li, Nа, К, Cs, Fr) +1 и щелочноземельные металлы (Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Ra) +2.
5. Алгебраическая сумма всех зарядов на атомах (или алгебраическая сумма произведений числа атомов на их степень окисления), входящих в состав молекулы, равна 0.
Для уравнивания окислительно-восстановительных реакций коэффициенты не подбираются, как в случае реакций ионного обмена, а вычисляются на основании уравнений электронного или электронно-ионного баланса. Проиллюстрируем оба метода на примере реакции, протекающей по схеме:
NaCrO2 + Br2 + NaOH ® Na2CrO4 + NaBr + H2O
По методу электронного баланса вначале определяют степени окисления элементов в исходных веществах и продуктах и находят элементы, изменяющие свою степень окисления:
Na+1Cr+3O2-2 + Br20 + Na+1O-2H+1 ® Na2+1Cr+6O4-2 + Na+1Br-1 + H2+1O-2,
затем для этих элементов составляют уравнения электронного баланса:
| 2 восстановитель
| 3 окислитель
Коэффициенты 2 и 3 получены исходя из непременного условия, что количество электронов, принимаемых окислителем, должно быть равно количеству электронов, отдаваемых восстановителем. Выставив найденные коэффициенты перед окислителем и восстановителем, затем уравнивают реакцию в целом:
2 NaCrO2 + 3 Br2 + 8 NaOH = 2 Na2CrO4 + 6 NaBr + 4 H2O
По методу электронно-ионного баланса уравнения электронного баланса составляют не для элементов, а для ионов или молекул, в состав которых в водных растворах входят элементы, изменяющие свою степень окисления. Для уравнивания используют находящиеся в растворе молекулы воды и ионы, определяющие характер среды (в данном случае ионы ОН-):
| 2 восстановитель
| 3 окислитель
Коэффициенты перед окислителем и восстановителем определяются аналогично методу электронного баланса. Преимуществом метода электронно-ионного баланса является то, что одновременно определяются и коэффициенты перед моекулами воды и молекулами, определяющими характер среды (в данном случае NaОН):
2 NaCrO2 + 3 Br2 + 8 NaOH ® 2 Na2CrO4 + 6 NaBr + 4 H2O