Методические рекомендации. Для протекания химической реакции окисления-восстановления необходимо присутствие
Для протекания химической реакции окисления-восстановления необходимо присутствие атомов, молекул или ионов взаимно противоположных по способности отдавать или присоединять электроны. Часто процессы окисления и восстановления выражают электронными уравнениями. В них указываются изменения степени окисления атомов и число электронов, отданных восстановителем и принятых окислителем.
Восстановитель - е = окислитель Окислитель + е = восстановитель
При составлении уравнений окислительно-восстановительных реакции соблюдается такая последовательность: - в исходных веществах сначала записать восстановитель, затем окислитель и среду (если это необходимо); - в продуктах реакции - сначала продукт окисления восстановителя, затем продукт восстановления окислителя, затем другие вещества; - указывается степень окисления исходных и конечных веществ. Применяются два метода составления уравнений окислительно-восстановительных реакций: метод полу реакций; метод электронного баланса. Пример: H2S + KMnO4 + H2SO4 →S0 + MnSO4 + K2S04 + H2O
Определяем степени окисления атомов до и после реакции
H2S-2 + KMn+7O4 + H2SO4 → S° + Mn+2 SO4 + K2S04 +H20
Затем составляем электронное уравнение; т.е. изображаем процессы отдачи и присоединения электронов методом электронного баланса:
Окисление S-2 -2е → S0 5 восстановитель восстановление Мn+7 + 5е → Мn+2 2 окислитель
Находим коэффициенты, из электронного уравнения видно, что надо взять 5 молекул H2S и 2 молекулы КМnО4 Окислительное уравнение имеет вид: 5H2S + 2KMnO4 + 3H2SO4 → 5S + 2MnSO4 + K2 SO4 +8H2O 2 Для установления количественной связи между ЭДС гальванического элемента и константной равновесия протекающий в нем реакции служит уравнение Нернста. Оно выражает зависимость электродного потенциала от активностей потенциалопределяющих веществ полуреакций:
E=E0+ ln
где Е – окислительно –восстановительный потенциал; Е 0 - стандартный электродный потенциал (таб.вел) R – универсальная газовая постоянная; (8,314ДПС) Т – температура; n – число электронов, принимаемых окисленной формы при превращении её в восстановленную форму; F – постоянная Фародея (96500кл) [окис]; [вост] –концентрация ионов окисленной и восстановленной формы В результате подстановки числовых значений постоянных R, F.T и замены натурального логарифма на десятичный уравнение Нернста принимает вид:
E=E0+ lg Например для полуреакции
MnO4-+8H++5 ē=Mn2++H2O
E MnO4/ Mn2+= E0 MnO4/ Mn2+= lg
a H2O =1, то уравнение приобретает вид:
E MnO4/ Mn2+= E0 MnO4/ Mn2+= lg
Реакции окисления - восстановления протекает слева направо только тогда, когда ЭДС гальванического элемента, образованного из полуэлементов – электродов, является положительной величиной. ЭДС >0. Контрольные вопросы 1 Вычислите степень окисления азота в следующих соединениях: .NН3→ NН2ОН→NО-→ NО2→ NО3-
Какой процесс (окисление или восстановление) происходит на каждой из стадий приведенной схемы? 2 Определите степень окисления фосфора в молекулах фосфина (РН3) и дисфосфина (Р2Н6). Какую роль (окислителя или восстановителя) могут играть эти вещества? 3 Вычислите степени окисления атомов в следующих соединениях:
К2СrO4, НNО3, Fe Cl3, S8, SO3, К NО2, Cl(SO4)2, Nа2 S, КI, Fe SO4? HClO4, NН4NO3. Какие роли (окислителей или восстановителей) могут играть эти вещества в реакциях? 4 В приведенных ниже уравнениях окислительно- восстановительных реакции расставьте коэффициенты:
а) Mg+HCl→ MgCl2+H2 б) Cu+ HNO3→Cu (NO3)2+NO+ H2O в) AgNO3+Zn→Zn(NO3)2+Ag г) KMnO4+KNO2+H2SO4→MnSO4+KNO3+K2 SO4+ H2O д) KMnO4+K2S+ H2O→ MnO2+S+KOH
Рекомендуемая литература Основная: 1 Хомченко Г.П., Цитович И.К. «Неорганическая химия» М. Высшая школа. 1998г. 2 Князев Д.А., Смарыгин С.Н. «Неорганическая химия» М. Высшая школа. 1990г. глава 12 стр. 152-169 Дополнительная: 3 Ахметов Н.С.Общая неорганическая химия; М.: Высшая школа, 1988 4 Платонов Ф.П. Дейкова З.Е. Практикум по неорганической химии. М.: Высш. шк. , 1985, стр.124-152. Лабораторная работа
Популярное: Как выбрать специалиста по управлению гостиницей: Понятно, что управление гостиницей невозможно без специальных знаний. Соответственно, важна квалификация... Почему двоичная система счисления так распространена?: Каждая цифра должна быть как-то представлена на физическом носителе... ©2015-2020 megaobuchalka.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. (768)
|
Почему 1285321 студент выбрали МегаОбучалку... Система поиска информации Мобильная версия сайта Удобная навигация Нет шокирующей рекламы |