5. Питання для самостійного опрацювання

1) Вказати, які з наведених речовин мають бути тільки окисниками

(за станом хрому):

а) К₂Сr₂О₇ б) Сr₂Оз в) Na₂CrO₄ г) NaCrO₂

2) У якій з наведених схем відбувається окиснення елемента?

а) NО₃^- → NНз; б) СО → CO₂; в) NO₂ → NO; г) CO₂ → СО_з^2-.

3) Скласти повне молекулярне рівняння окиснення сульфату

Мангану (ІІ) перманганатом калію у нейтральному середовищі,

якщо іонна схема реакції має вигляд:

Мn²⁺ + МnО₄^- + H₂O = MnO₂ + ...

Знайти повну суму коефіцієнтів у молекулярному рівнянні.

а) 21 б) 32 в) 10 г) 15

4) Визначити молярну масу еквівалента перманганату калію у перманганатометричному титруванні.

а) 31,61 б) 52,68 в) 79,02 г) 158,04

5) Вказати особливість окиcно-відновних реакцій у живих організмах.

Правильні відповіді

1) Правильні відповіді а) і в).

У сполуках К₂Сr₂О₇ і Na₂CrO₄ ступінь окиснення хрому максимальна (+6), а в інших сполуках +3. Сполука з максимальним значенням ступеня окиснення може бути тільки окисником

2) Правильна відповідь б).

Окиснення супроводжується збільшенням ступеня окиснення.

а) N⁺⁵О₃^-→ N^-3H₃ б) С⁺²О → C⁺⁴О₂ в)N⁺⁴O₂ → N⁺²O

г) С⁺⁴О₂ → С⁺⁴О₃^2-

3) Правильна відповідь г).

Скористаємося іонно-електронним методом складання окисно-відновних рівнянь. Оскільки реакція відбувається в нейтральному середо­вищі, у ліву частину напіврівнянь входить тільки вода, а у пра­ву частину - іони Н⁺ або іони ОН^-. Напіврівняння окиснення:

Мn²⁺ + 2 H₂O - 2е^- → MnO₂ + 4H⁺ 3

Напіврівняння відновлення: 6

МnО₄^- + 2 H₂O + Зе^- → MnO₂ + 4 ОН^- 2

Складемо обидва напіврівняння з урахуванням рівності кількості відданих і прийнятих електронів:

3 Мn²⁺ + 2 МnО₄^- + 10 Н₂О = 5 MnO₂ + 12 H⁺ + 8 ОН^-

Враховуючи, що 8 Н⁺ + 8 ОН^- = 8 Н₂О, маємо:

3 Мn²⁺ + 2 MnO₄^- + 10 H₂O = 5 MnO₂ + 8 H₂O + 4 Н⁺

Виключаючи по 8 Н₂О з лівої і правої частин:

3 Мn²⁺ + 2 MnО₄^- + 2 Н₂О = 5 MnO₂ + 4 Н⁺

Одержали повне іонне рівняння, а повне молекулярне рівняння буде мати вигляд (додаємо в обидві частини 3 SО₄^2- + 2 К⁺):

3 MnSO₄ + 2 КМnO₄ + 2 H₂O = 5 MnO₂ + К₂SО₄ + 2 H₂SO₄

Отже, сума всіх стехіометричних коефіцієнтів дорівнюватиме 15.

4) Правильна відповідь а).

Перманганатометричне титрування проводять у кислому середовищі, що відповідає максимальній окислювальній здатності перманганату калію, а також легкості фіксації кінця титрування. Відновлення перманганату в кислому середовищі відповідає рівнянню:

МnО₄^- + 8 Н⁺ + 5е^- → Мn²⁺ + 4 H₂O

Молярна маса еквівалента перманганату калію буде обчислюватися за формулою:

оскільки кількість прийнятих одним моль КМnО₄ електронів буде п’ять.

5) У живих організмах основним відновником є Гідроген субстратів, а окисником - кисень. Особливістю окиснення Гідрогену субстра­тів є багатостадійність процесу, а також те, що енергія хіміч­ної реакції виділяється переважно не у вигляді тепла, а у ви­гляді хімічної енергії зв'язків макроергічних сполук (АТФ, АДФ), що при цьому синтезуються.