среда щелочная.
3. Дигидроортофосфат-ион:
Н2РO4¯ + Н2O ↔ НРO42- + Н3O+
среда кислотная.
4. Гидросульфид-ион:
HS¯ + Н2O ↔ H2S + ОН¯
среда щелочная.
5. Гидросульфит-ион:
HSO3¯ + Н2O ↔ SO32- + Н3O+
среда кислотная.
6. Гидросульфат-ион:
HSO4¯ + Н20 = SO42– + Н3O+
среда кислотная.
Окислительно-восстановительные реакции
Окислительно-восстановительные реакции (ОВР) протекают с изменением степеней окисления элементов и сопровождаются передачей электронов.
Степень окисления – условный заряд атома элемента, который рассчитывают, исходя из предположения ионного строения вещества.
Для молекулы сумма степеней окисления атомов равна нулю.
Для сложного иона сумма степеней окисления атомов равна заряду иона.
Степени окисления более электроотрицательных элементов отрицательны.
Степени окисления менее электроотрицательных элементов положительны.
Высшие и низшие степени окисления элементов 2-го и 3-го периодов в химических соединениях
Характеристика окислителя и восстановителя
Окислитель принимает электроны, восстанавливается, степень окисления атома-окислителя понижается.
Восстановитель отдает электроны, окисляется, степень окисления атома-восстановителя повышается.
Восстановленные формы некоторых окислителей
HNO3(конц.):
NO3¯ => NO2(г)
HNO3(разб.):
NO3¯ => NO(г)
HNO3(oч. разб.):
NO3¯ => NO4+
Перманганат-ион:
MnO4¯ => Мn2+ (среда кислотная)
МnO4¯ => МnO2 (среда нейтральная)
МnO4¯ => МnO42- (среда щелочная)
Дихромат-ион: Cr2O72- => Сr3+ (среда кислотная)
Хромат-ион:
CrO42- => [Сг(ОН)6]3- (среда щелочная)
*Типы окислительно-восстановительных реакций
Межмолекулярные (окислитель и восстановитель входят в состав разных веществ):
Сu + 2H2SO4(конц.) = CuSO4 + SO2 + 2Н2O
Внутримолекулярные (окислитель и восстановитель входят в состав одного и того же вещества):
2КСlO3 = 2КСl + 3O2 (катализатор)
Дисмутация (атом одного и того же элемента и окисляется, и восстанавливается):
Сl2 + Н2O ↔ НСl + НСlO
Конмутация (атомы одного и того же элемента с разными степенями окисления приобретают одинаковую степень окисления):
NH4Cl + KNO2 = N2 + 2H2O + KCl
Электрохимический ряд напряжений металлов (ЭХРН)
Восстановительные свойства металлов убывают в ряду слева направо:
*Ряд неметаллов
Окислительные свойства неметаллов увеличиваются в ряду слева направо:
Примеры окислителей и восстановителей
Окислители: FeCl3, H2SO4, HNO3, K2Cr2O7, KClO3, KMnO4, O2, F2.
Окислители и восстановители: S и другие неметаллы, SO2, KNO2, НСl, Н2O2.
Восстановители: Аl, Са и другие металлы, H2S и сульфиды, K2SO3, KI, NH3.
Метод электронного баланса
1. Записывают формулы реагентов и продуктов, находят элементы, которые понижают и повышают степени окисления, и записывают их отдельно:
МnO2 + K NO3 + КОН → К2 МnO4 + K NO2+…
2. Составляют уравнения полуреакций восстановления и окисления, соблюдая для каждой из них законы сохранения числа атомов и заряда:
MnIV – 2е¯ = MnVI
NV + 2e¯ = NIII
3. Находят наименьшее общее кратное числа переданных в каждой полуреакции электронов и подбирают дополнительные множители для уравнений полуреакции так, чтобы суммарное число принятых и отданных электронов стало равным нулю:
4. Проставляют полученные коэффициенты в схему реакции:
МnO2 + KNO3 + КОН → К2МnO4 + KNO2 +…
5. Уравнивают числа остальных атомов, участвующих в реакции, и получают уравнение реакции с подобранными коэффициентами:
МnO2 + KNO3 + 2KOH = K2MnO4 + KNO2 + Н2O
*Метод электронно-ионного баланса
1. Записывают молекулярное уравнение реакции:
КМnO4 + H2S(г) + H2S04(разб.) →
2. Записывают ионы окислителя, восстановителя и среды (для слабых электролитов, твердых веществ и газов – молекулы):
МnO4¯ + H2S + Н+ →
3. Составляют электронно-ионные уравнения полуреакций восстановления и окисления, учитывая формы частиц, в виде которых участники реакции находятся в растворе, и соблюдая законы сохранения числа атомов и заряда:
МnO4¯ + 8H+ + 5е¯ = Мn2+ + 4Н2O
H2S – 2е¯ = S + 2Н+
4. Подбирают дополнительные множители:
5. Составляют ионное уравнение реакции:
2MnO4¯ + 6H+ + 5H2S = 2Мn2+ + 5S + 8Н2O
6. Переносят полученные коэффициенты в молекулярное уравнение и подбирают коэффициенты для веществ, отсутствующих в ионном уравнении:
2KMnO4 + 5H2S + 3H2SO4 = 2MnSO4 + 5S + K2SO4 + 8H2O
При составлении уравнений полуреакций следует использовать молекулы воды и катионы водорода (в кислотной среде):
[НI] = Н+; [O-II] + 2Н+ = Н2O
Читать дальше
Конец ознакомительного отрывка
Купить книгу