Составление уравнений окислительно-восстановительных реакций.

Введение.

Реакции, связанные с конфигурацией степени окисления атомов в молекулах реагирующих веществ, именуются окислительно-восстановительными.

Степень окисления - условный электронный заряд атома в хим соединении ( вычисленный в предположении, что все электроны, участвующие в образовании хим связи, стопроцентно сдвинуты к более электроотрицательному атому ).

Для определения степени окисления атомов в хим соединении употребляют последующие правила Составление уравнений окислительно-восстановительных реакций.:

1) степень окисления атомов в обычных субстанциях (напр.: Na , Cl2, O3 ) равна нулю;

2) степень окисления одноатомного иона (напр.: Na+, Cl-, Zn2+, Al3+ ) равна его заряду;

3) степень окисления металлов всегда положительна;

4) соответствующие степени окисления в соединениях проявляют последующие элементы:

- щелочные металлы ( +1 ),

- щелочноземельные металлы ( +2 ),

- бор, алюминий ( +3 ), не считая боридов металлов

- фтор ( -1 ), самый электроотрицательный элемент

- водород Составление уравнений окислительно-восстановительных реакций. ( +1 ), не считая гидридов металлов

- кислород ( -2 ), не считая пероксидов, надпероксидов, озонидов, и соединений с фтором;

5) сумма зарядов ( степеней окисления ) всех атомов в молекуле равна нулю ( условие электронейтральности ).

ПРИМЕР 1.

Найти степени окисления атомов в бихромате калия K2Cr2O7

Степень окисления щелочного металла калия ( +1 ), степень окисления кислорода ( -2 ), степень окисления хрома обозначим Составление уравнений окислительно-восстановительных реакций. Х. Составляем уравнение электронейтральности: 2 (+1) + 2 Х+7 (-2) = 0.

Решаем уравнение относительно Х : получаем степень окисления хрома ( +6 ).

Процесс увеличения степени окисления - отдачиэлектронов -называется окислением. Процесс снижения степени окисления - присоединение электронов - именуется восстановлением.

Вещества, атомы которых окисляются (отдают электроны), именуются восстановителями, вещества, присоединяющие электроны - окислителями.

Окислителем может быть вещество, атомы которого способны понижать степень окисления (принимать электроны ), потому обычными Составление уравнений окислительно-восстановительных реакций. окислителями являются вещества, содержащие атомы в наивысшей степени окисления. Обычными восстановителями являются вещества, содержащие атомы в низшей степени окисления. Вещества с атомами в одной из промежных степеней окисления для данного элемента могут проявлять как окислительные, так и восстановительные характеристики.

ПРИМЕР 2.

H2SO4 наибольшая степень окисления серы (+6): только окислитель

H2S малая Составление уравнений окислительно-восстановительных реакций. степень окисления серы (-2): только восстановитель

H2SО3 промежная степень окисления серы (+4): и окислитель, и восстановитель.

Составление уравнений окислительно-восстановительных реакций.

Для окислительно-восстановительных реакций, протекающих в аква смесях употребляют способ ионно-электронных уравнений ( разглядим на примере реакции бихромата калия с нитритом натрия в кислой среде ).

Способ ионно-электронных уравнений включает последующий порядок Составление уравнений окислительно-восстановительных реакций. составления уравнений:

1) записываем схему реакции в молекулярной форме:

K2Cr2O7 + NaNO2 + H2SO4 ® Cr2(SO4)3 + NaNO3 + K2SO4 + H2O

2) составляем схему реакции в ионно-молекулярной форме по общим правилам ( сильные электролиты записываем в виде ионов, слабенькие электролиты, газы и осадки - в виде молекул ):

2K+ + Cr2O Составление уравнений окислительно-восстановительных реакций.72- + Na+ + NO2- + 2H+ + SO42- ® 2Cr3+ + 3SO42- + Na+ + NO3- + 2K+ + SO42- + H2O

3) определяем элементы, изменяющие степени окисления, из ионно-молекулярной схемы реакции выписываем частички ( выделены ), содержащие атомы этих частей ( т.е. окислитель и восстановитель ) и составляем схемы раздельно процессов окисления и восстановления:

Cr2O72- ® 2 Cr3+

NO2- ® NO3-

4) составляем уравнения Составление уравнений окислительно-восстановительных реакций. раздельно процессов окисления и восстановления, пользуясь последующими правилами:

для реакциив кислой среде: в ту часть уравнения, которая содержит наименьшее число атомов кислорода, прибавляем эквивалентное число молекул воды, в обратную часть - двойное количество ионов Н+;

для реакции в щелочной ( и нейтральной ) среде: в ту часть уравнения, которая содержит меньше атомов кислорода, прибавляем ионы ОН- из Составление уравнений окислительно-восстановительных реакций. расчета два иона ОН- на каждый недостающий атом кислорода , в обратную часть - в два раза наименьшее количество молекул воды;

в рассматриваемом случае реакция идет в кислой среде, потому получаем:

Cr2O72- + 14 H+ ® 2Cr3+ + 7 H2O

NO2- + H2O ® NO3- + 2 H+

5) рассчитываем суммарный заряд левых и правых частей Составление уравнений окислительно-восстановительных реакций. уравнений и прибавляем нужное количество электронов в подобающую часть уравнения с тем, чтоб суммарное число и символ электронных зарядов слева и справа от знака равенства в каждом уравнении были равны:

+12 + 6

х 1 Cr2O72- + 14 H+ + 6 е- = 2 Cr3+ + 7 H2O восстановление

х 3 NO2- + H2O = NO3- + 2 H+ + 2 е- окисление

- 1 +1

6) подбираем меньшие коэффициенты для приобретенных уравнений Составление уравнений окислительно-восстановительных реакций., руководствуясь тем, что общее число электронов, отдаваемых восстановителем, должно быть равно числу электронов, присоединяемых окислителем; с учетом этих коэффициентов складываем приобретенные уравнения:

Cr2O72- + 14 H+ + 3 NO2- + 3 H2O = 2 Cr3+ + 7 H2O + 3 NO3- + 6 H+

7) производим сокращение схожих членов в левой и правой частях уравнения, при всем этом получаем Составление уравнений окислительно-восстановительных реакций. сокращенное ионное уравнение данной реакции:

Cr2O72- + 8 H+ + 3 NO2- = 2 Cr3+ + 4 H2O + 3 NO3-

8) по приобретенному ионному уравнению составляем молекулярное уравнение реакции ( расставляем коэффициенты в начальном молекулярном уравнении ):

K2Cr2O7 + 3 NaNO2 + 4 H2SO4 = Cr2(SO4)3 + 3 NaNO3 + K2SO4 + 4 H2O

9) проверяем корректность приобретенных коэффициентов; рекомендуется делать проверку "по кислороду" ( число атомов кислорода Составление уравнений окислительно-восстановительных реакций. в правой и левой частях уравнения должно быть идиентично ).


sostoyanie-i-perspektivi-sotrudnichestva-gosudarstv-uchastnikov-sng-v-innovacionnoj-sfere.html
sostoyanie-i-problemi-modernizacii-voenno-promishlennogo-kompleksa-rossijskoj-federacii-stranica-3.html
sostoyanie-i-puti-sovershenstvovaniya-organizacii-finansov-v-agrarnih-formirovaniyah-na-primere-oao-bah.html