ОКИСЛИТЕЛЬНО-ВОССТАНОВИТЕЛЬНЫЕ РЕАКЦИИ
Реакции, протекающие с изменением степени окисления атомов, входящих в состав реагирующих веществ, называются окислительно-восстановительными. Степень окисления – это условный заряд атомов в молекуле, вычисленный из предположения, что молекула состоит только из ионов. Степень окисления может иметь нулевое, отрицательное и положительное значение, которое обычно указывают над символом элемента: Na2+O-2, H+N+5O3-2, K+Cl-1. Нулевое значение степени окисления имеют атомы в молекулах простых веществ и атомы в электронейтральном состоянии: Cl02, H02, O02, N02, Al0, Ba0. Отрицательное значение степени окисления имеют атомы, которые приняли электроны: Cl0 + 1 ® Cl-; S0 + 2 ® S2-. Такой процесс называется восстановлением. При этом степень окисления понижается. Положительное значение степени окисления имеют атомы, отдающие электроны: Ba0 - 2 ® Ba2+; Р0 - 5 ® Р+5. Такой процесс называется окислением. В общем случае степень окисления атома понижается на столько единиц, сколько электронов принимает данный атом: Mn+7 + 1 ® Mn+6; Fe+3 + 3 ® Fe0; S+6 + 2 ® S+4. При отрыве определенного количества электронов степень окисления повышается на соответствующее число единиц: S-2 - 6 ® S+4; Cl- - 1 ® Cl0; Mn+2 - 2 ® Mn+4. У одноатомных ионов степень окисления равна заряду иона: для иона K+ - +1, для иона Ba2+ - +2, для иона S2- - -2 и т.д. Пользуясь этими сведениями, можно вычислять степени окисления атомов в сложных соединениях. При этом следует помнить: алгебраическая сумма степеней окисления атомов в молекуле равна нулю. Пример 1. Вычислите степень окисления фосфора в молекуле Н3РО4. Решение. Обозначив степень окисления фосфора через х –Н3+1 О4-2– и умножив известные нам степени окисления водорода (+1) и кислорода (-2) на число этих атомов в молекуле, составим уравнение (+1)×3 + х + (-2)×4 = 0. Отсюда х = +5. Таким образом, степень окисления фосфора равна +5, т.е Н3Р+5О4. Пример 2. На основании электронных уравнений расставьте коэффициенты в уравнении реакции, идущей по схеме SnO + KMnO4 + HCl ® SnCl4 + MnCl2 + KCl + H2O. Укажите окислитель и восстановитель, какое вещество окисляется, какое – восстанавливается. Решение. 1. Определите, какие атомы в левой и правой частях уравнения меняют степени окисления, подсчитайте и надпишите величины степеней окисления над символом соответствующего атома. О-2; х + (-2) = 0; х = +2; Cl-14; х + (-1)×4 = 0; х = +4; К+1 О4-2; +1 + х + (-2)×4 = 0; х = +7; Cl2-1; х + (-1)×2 = 0; х = +2. Таким образом, степени окисления изменяются у атомов Sn и Mn: Sn+2О + KMn+7O4 + HCl ® Sn+4Cl4 + Mn+2Cl2 + KCl + H2O. 2. Составьте электронные уравнения, т.е. схемы изменения зарядов атомов в левой и правой частях: Sn+2 - 2 = Sn+4; Mn+7 + 5 = Mn+2. 3. Принимая во внимание, что число отданных и принятых электронов должно быть одинаковым, найдите дополнительные множители, поменяв их местами, поставьте за вертикальной чертой и укажите восстановитель и окислитель, процессы окисления и восстановления:
4. Дополнительные множители 5 и 2 и будут коэффициенты, стоящие перед формулами соединений олова и марганца. Их перенесите в общее уравнение: 5Sn+2О + 2KMn+7O4 + HCl ® 5Sn+4Cl4 + 2Mn+2Cl2 + KCl + H2O. 5. Коэффициенты перед формулами веществ, атомы которых не меняют свою степень окисления, подберите в следующей последовательности: а) коли-чество атомов металлов (здесь – К); б) количество атомов неметаллов (здесь – Cl); в) количество атомов водорода; г) кислорода. Если процесс доуравнивания проводился верно, то количество всех атомов в правой и левой частях уравнения будет одинаковым. Выполненное задание имеет вид: 5Sn+2О + 2KMn+7O4 + 26HCl ® 5Sn+4+ 2Mn+2Cl2 + 2KCl + 13H2O.
Популярное: Почему двоичная система счисления так распространена?: Каждая цифра должна быть как-то представлена на физическом носителе... Почему стероиды повышают давление?: Основных причин три... ©2015-2024 megaobuchalka.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. (907)
|
Почему 1285321 студент выбрали МегаОбучалку... Система поиска информации Мобильная версия сайта Удобная навигация Нет шокирующей рекламы |