Скачать 0.96 Mb.
|
4. ОКИСЛИТЕЛЬНО-ВОССТАНОВИТЕЛЬНЫЕ ПРОЦЕССЫ4.1. Окислительно-восстановительные реакцииОкислительно-восстановительными называют реакции, протекающие с изменением степени окисления элементов. Степень окисления - это тот условный заряд атома элемента, который вычисляют, исходя из предположения, что молекула состоит только из ионов (как правило, обозначается арабской цифрой, заряд ставят перед цифрой). Для нахождения степени окисления используют следующие правила:
Для определения степени окисления атомов элементов в молекуле составляют простейшие алгебраические уравнения. Например, для MnO2, K2MnO4, KMnO4 степень окисления марганца (Х) рассчитывают следующим образом: MnO2 Х + 2·(-2) = 0 Х = +4 K2 MnO4 2·(+1) + Х + 4·(-2) = 0 Х = +6 KMnO4 1 + Х + 4·(-2) = 0 Х = +7 При определении степени окисления атомов элементов в составе иона необходимо помнить, что заряд иона равен алгебраической сумме степеней окисления атомов элементов, входящих в состав иона. NO3 – Х + 3·(-2)= -1 Х = +5 SO42– Х + 4·(-2) = -2 Х = +6 Cr2O7 2– 2·(Х)+7·(-2)= -2 Х = +6 Заряд иона, как правило, ставят после цифры. Составление уравнений окислительно-восстановительных реакцийДля нахождения коэффициентов при составлении окислительно-восстановительных реакций необходимо:
· соблюдение электронного баланса: число электронов, отданных восстановителем (Red), должно быть равно числу электронов, принятых окислителем (Ox), например: Al + Cl 2® AlCl3 Red Ox 2 Al - 3 ē = Al3+ процесс окисления, или полуреакция окисления 3 Cl 2 + 2 ē = 2Cl– процесс восстановления, или полуреакция восстановления 2Al + 3Cl2 = 2Al 3+ + 6Cl– 2Al + 3Cl2 = 2AlCl3 При составлении окислительно-восстановительных реакций в водных растворах часто возникает необходимость использовать среду (Н+, ОН —, Н2О). При этом, если частица в левой части полуреакции содержит кислорода больше, чем в правой (NO3— ® NO2 — ), то нужно связать "О2—"; если частица в левой части полуреакции содержит кислорода меньше, чем в правой части (SO32– ® SO4 2— ), то нужно ввести "О2—" (представлено в табл. 4.1). Таблица 4.1
Для реакции К2Cr2O7 + КI + Н2SO4 ® Cr2(SO4)3 + I2 + Н2О + К2 SO4 ниже представлена последовательность однотипных операций, с помощью которых составляют уравнения полуреакций с использованием среды.
Cr2O7 2—®Cr3+; I— ® I2.
Cr2O 7 2—®2Cr 3+; 2I— = I2.
Cr2O7 2— + 6I — + 14Н + = 2Cr 3+ + 3I2 + 7Н2О
К2Cr2O7 + 6КI + 7Н2SO4 = Cr2(SO4)3 + 3I2 + 7Н2О + 4К2 SO4 Пример 1. Среда кислая. Na3PO3 + KMnO4 + H2 SO 4 ® Na3PO 4 + MnSO4 + Red Ox 5 PO33—- 2 ē + Н2О = PO43— + 2Н+ 2 MnO4— + 5 ē + 8Н + = Mn2+ + 4 H2O 5PO33— + 2MnO4—+ 5Н2О + 16Н+ = 5PO4 3— + 2Mn 2+ + 10Н+ + 8Н2О 5PO33—+ 2MnO4—+ 6Н+ = 5PO43— + 2Mn 2+ + 3Н2О 5Na3PO3 + 2KMnO4 + 3H2SO 4 = 5Na3PO 4 + 2MnSO 4 + 3Н2О + K2SO4 Пример 2. Среда щелочная. KCrO2 + KClO4 + KOH® K2CrO 4 + KCl + ... Red Ox 8 CrO 2— - 3 ē + 4ОН–= CrO4 2— + 2Н2О 3 ClO4 — + 8 ē + 4Н2О = Cl — + 8ОН— 8CrO2— + 3ClO4— + 32ОН — + 12Н2О = 8CrO42— + 3Cl — + 16Н2О + 24ОН— 8CrO2— + 3ClO4 — + 8ОН — = 8CrO42 — + 3Cl— + 4Н2О 8KCrO2 + 3КClO 4 + 8КОН = 8К2СrО 4 + 3КСl + 4Н2О Пример 3. Среда нейтральная. КMnO4 + MnSO4 + Н2О ® MnO2 + Ox Red 3 Mn 2+ - 2 ē + 2Н2 О = MnO2 + 4Н+
3Mn 2+ + 2MnO4— + 10Н2О = 5MnO2 + 12Н+ + 8ОН — 3Mn2+ + 2MnO4— + 2Н2О = 5MnO2 + 4Н+ 3MnSO4 + 2KMnO4 + 2Н2О = 5MnO2 + K2SO4 + 2Н2SO4 |
Методические указания предназначены для студентов заочной формы обучения по специальности Техническое обслуживание и ремонт автомобильного... | Методические указания и контрольные задания для студентов заочной формы обучения по специальности | ||
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования | Государственное автономное профессиональное образовательное учреждение саратовской области | ||
Федеральное агентство РФ по рыболовству федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования | ||
Ярославский филиал федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования | Федеральное агентство РФ по рыболовству федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение | ||
Федеральное агентство РФ по рыболовству федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение | Государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение «Альменевский аграрно-технологический техникум» |
Поиск Главная страница   Заполнение бланков   Бланки   Договоры   Документы    |