Коми филиал ГБОУ ВПО Кировская государственная медицинская академия Минздравсоцразвития России

Кафедра химии, физики и биологии

Занятие № 12 по Химии.

Руководство для студентов.

ТЕМА: Окислительно-восстановительные реакции. Потенциалы.

ЗНАЧЕНИЕ ТЕМЫ: окислительно-восстановительные реакции относятся к самому распространенному типу реакций и играют исключительно важную роль в жизнедеятельности организмов. С ними связано окисление питательных веществ в организме, усвоение некоторых лекарственных препаратов, эти реакции используются при синтезе и аналитическом испытании фармпрепаратов, в санитарно-гигиенической практике и антисептике.

ЦЕЛЬ:

1. Сформировать знания студентов об окислительно-восстановительных свойствах различных веществ, о влиянии условий на протекание окислительно-восстановительных реакций.

2. Научиться использовать окислительно-восстановительные потенциалы для характеристики окислителей и восстановителей и для определения направления самопроизвольного протекания окислительно-восстановительных реакций.

Задание для домашней подготовки к занятию:

I. Теоретические вопросы:

1. Приведите определение понятия степень окисления и укажите правила ее вычисления. Какие реакции называются окислительно-восстановительными? Что такое окисление, восстановление, окислитель, восстановитель? Как классифицируют окислительно-восстановительные реакции?

2. Перечислите типичные окислители и восстановители.

3. Какие методы составления уравнений окислительно-восстановительных реакций (расстановки коэффициентов) вам известны?

4. Что называют сопряженной ОВ парой?

5. Что является характеристикой ОВ свойств пары?

6. Какие ОВ-потенциалы называют стандартными?

7. Что такое ЭДС окислительно-восстановительной реакции?

8. От каких факторов зависит ОВ потенциал? Приведите уравнение Нернста.

9. Какие ОВ потенциалы называют электродными потенциалами?

10. Что такое гальванический элемент?

11. Как измеряют ОВ потенциал?

12. Какой электрод используют в качестве эталона при измерении ОВ потенциалов?

13. Каким образом, исходя из табличных ОВ-потенциалов, оценить возможность или невозможность самопроизвольного протекания ОВ-реакций?

14. Что такое, диффузионный и мембранный потенциалы и каково их биологическое значение?

15. Охарактеризуйте роль ОВ-реакций в процессах обмена вещества и энергии, происходящих в живых организмах.

16. Перечислите оксидометрические методы анализа, применяемые в практике клинических, и санитарно-гигиенических исследований и укажите ОВ-реакции, на которых они основаны?

II. Решите задачи:

1. Определите степени окисления элементов в соединениях: H₂SO₄, K₂SO₃, Н₂, KMnO₄, Н₂О₂, NH₃, K₂MnO₄, K₂Cr₂O₇, H₂S, PbO₂ найдите среди них типичные окислители, восстановители, соединения с ОВ-двойственностью.

2. Выделите в реакции Zn + S → ZnS сопряженные ОВ-пары, найдите для них значения стандартных ОВ-потенциалов, рассчитайте величину ЭДС реакции образования сульфида цинка, и определите направление ее самопроизвольного протекания.

3. Выберите наиболее сильные окислитель и восстановитель среди сопряженных ОВ-пар: Fe³⁺/Fe²⁺, Сl₂/2Сl^-, J₂/2J^-; для всех пар выпишите табличные значения стандартных ОВ-потенциалов. Установите направление самопроизвольного протекания реакций (в стандартных условиях) в системах, образованных каждыми двумя из указанных ОВ-пар.

4. Укажите окислитель, восстановитель, запишите процессы окисления, восстановления и расставьте коэффициенты в схемах реакций:

H₂S + K₂Cr₂O₇ + H₂SO₄ → S + Cr₂(SO₄)₃ + K₂SO₄ + Н₂О

Н₃РО₄ + HJ → Н₃РО₃ + J₂ + Н₂О

КNО₂ + SnCI₂ + Н₂О → HCI + Sn + HNO₃

Лабораторная работа №8