Завдання для самоперевірки

1. Приведіть приклади рівнянь реакцій обміну, заміщення, розкладу, сполучення.

2. Вкажіть, які з приведених нижче рівнянь відповідають екзотермічним реакціям, а які ендотермічним; які відбуваються в гомогенному середовищі, які в гетерогенному; які належать до реакцій сполучення, розкладу, обміну, заміщення:

а) SО₃ (р.) + H₂O (р.) = H₂SO₄ (р.); ∆H = -89кДж

б) 2SO₃ (р.) = 2SO₂ (г.) + O₂ (г.); ∆H = 284кДж

в) H₂ (г.) + Br₂ (г.) = 2HBr (г.); ∆H = -68кДж

г) CaCO₃ (к.) = CaO (к.) + CO₂ (г.); ∆H = 177кДж

д) Fe₂O₃ (к.) + 6HNO₃ (р.) = 2Fe(NO₃)₃ (р.) + 3H₂O (р.);

е) Fe (к.) + H₂SO₄ (р.) = FeSO₄ (р.)+ H₂ (г.)._.

2.5. Посеред багатьох хімічних реакцій можна виділити такі, які протікають зі зміною ступенів окиснення атомів, які входять до складу реагуючих речовин, наприклад:

S⁰ + O₂⁰ = S⁺⁴O₂^-2;

Zn⁰ + 2H⁺Cl = Zn⁺²Cl₂ + H₂⁰;

2KI^- +2Fe⁺³Cl₃ = 2Fe⁺²Cl₂ + I₂⁰ + 2KCl.

У першій реакції змінюється ступінь окиснення сульфуру та оксигену, у другій – гідрогену та цинку, в третій – феруму та йоду.

Реакції, що протікають зі зміною ступенів окиснення атомів,які входять до складу реагуючих речовин, називаються окисно-відновними.

Хід окисно-відновних реакцій та, а отже, зміна ступенів окиснення атомів зумовлено переходом електронів від одних атомів до інших. Процес віддачі електронів речовинами називається окисненням, наприклад:

S⁰ – 4e = S⁺⁴; Zn⁰ – 2e = Zn⁺²; 2I^- – 2e = I₂⁰.

При окисненні ступінь окиснення атомів збільшується. Речовини, які в ході хімічної реакції віддають електрони, називаються відновниками. В описаних вище прикладах сірка S⁰, металічний цинк Zn⁰ та калію йодид чи йод в ступені окиснення -1 є відновниками. Таким чином, в ході реакцій відновники окиснюються.

Процес отримання речовинами електронів називається відновленням, наприклад:

O₂⁰ + 4e = 2O^-2; 2H⁺ + 2e = H₂⁰; Fe⁺³ + 1e = Fe⁺².

При відновленні ступінь окиснення атомів, які входять до складу реагуючих речовин, зменшується. Речовини, які приймають електрони, називаються окисниками. В приведених прикладах реакцій окисниками є кисень О₂⁰, хлоридна кислота, а саме гідроген в ступені окиснення +1, ферум (ІІІ) хлорид, а саме ферум в ступені окиснення +3.

В будь-якій окисно-відновній реакції є речовини, які віддають чи приймають електрони. Це значить, що процеси окиснення та відновлення завжди супроводжують один одного. Можливі окисно-відновні реакції, у яких приймають участь декілька окисників або відновників, наприклад:

2Ag⁺¹N⁺⁵O₃^-2=2Ag⁰+2N⁺⁴O₂+O₂⁰

As₂⁺³S₃^-2 + 22HN⁺⁵O₃ = 2H₃As⁺⁵O₄+ 3S⁺⁴O₂+22N⁺⁴O₂+8H₂O

В першому прикладі Ag⁺ та N⁺⁵ – окисники (знижують ступінь окиснення), О^-2 – відновник. В другому прикладі As⁺³ та S^-2 – відновники (підвищують ступінь окиснення), N⁺⁵ – окисник.

Усі окисно-відновні реакції поділяють на три типа.

1. Міжмолекулярні реакції – ступінь окиснення змінюють атоми, які входять в склад різних похідних речовин, наприклад:

H₂⁰ + Cu⁺²O = Cu⁰ + H₂⁺O; 2H₂S^-2 + S⁺⁴O₂ = 3S⁰ + 2H₂O

2.Внутрішньомолекулярні реакції – атоми, які змінюють ступінь окиснення, входять до складу однієї сполуки (часом – це атоми одного елемента в різних ступенях окиснення), наприклад:

2KCl⁺O^-2 = 2KСl^- + O₂⁰; N^-3H₄N⁺³O₂ = N₂⁰ +2H₂O

3.Реакції диспропорціонування – атоми одного й того ж самого елемента в визначеному ступені окиснення є як окисниками, так і відновниками, наприклад:

2Cu⁺I = Cu⁺²I₂ + Cu⁰; Cl₂⁰ + H₂O = HCl^- + HCl⁺O

Реакції диспропорціонування (чи самоокиснення-самовідновлення) типові для речовин, які містять атоми в проміжних ступенях окиснення.