10 Окислительно – восстановительные реакции
Окислительно-восстановительными называются реакции, сопровождающиеся изменением степени окисления атомов, входящих в состав реагирующих веществ. Степень окисления – это тот условный заряд, который приобрел бы атом элемента, если предположить, что он принял или отдал то или иное число электронов. Процесс отдачи электронов называют окислением, в результате которого повышается степень окисления восстановителя. Восстановление – процесс присоединения электронов к окислителю, приводит к понижению степени окисления последнего. Окисление и восстановление – взаимосвязанные процессы, протекают в единстве, поэтому число отданных восстановителем электронов равно числу принятых окислителем. Перемещение электронов отражают электронными уравнениями.
О способности того или иного вещества проявлять окислительные, восстановительные или двойственные (как окислительные, так и восстановительные) свойства можно судить по степени окисления атомов окислителя и восстановителя. Атом элемента в своей высшей степени окисления не может ее повысить (отдать электроны) и проявляет только окислительные свойства, а в своей низшей степени окисления не может ее понизить (принять электроны) и проявляет только восстановительные свойства. Атом же элемента, имеющий промежуточную степень окисления, может проявлять как окислительные, так и восстановительные свойства.
- проявляют только окислительные
свойства.
- проявляют окислительные и восстановительные
свойства.
- проявляют только восстановительные
свойства
Пример: Составьте уравнение окислительно-восстановительной реакции, идущей по схеме:
Решение. Атомы элементов, изменившие значения степеней окисления, участвуют в переносе электронов от восстановителя к окислителю. Составляем электронные уравнения. Общее число электронов участвующих в реакции равно наименьшему общему кратному для отданных и принятых электронов.
Р+3
–2ē → Р+5 2ē ·
5 процесс окисления
10ē
Mn+7 + 5ē → Mn+2 5ē · 2 процесс восстановления
Р+3 – восстановитель, Mn+7 – окислитель.
Коэффициенты (5 для Р+3 и Р+5, 2 для Mn+7 и Mn+2) получены делением общего числа электронов на число отданных или принятых электронов:
10ē : 2ē = 5, 10ē : 5ē = 2. Все остальные коэффициенты находим подбором. Уравнение имеет вид:
2KMnO4 + 5H3PO3 + 3H2SO4 = 2MnSO4 + 5H3PO4 + K2SO4 + 3H2O
окислитель восстановитель
Контрольные задания
344-363. Методом электронного баланса расставьте коэффициенты в уравнениях окислительно-восстановительных реакций, приведенных в таблице 12. Укажите процессы окисления и восстановления, какое вещество является окислителем, какое – восстановителем. Сколько граммов окислителя требуется для окисления 1 моля восстановителя?
Таблица 12 Окислительно-восстановительные реакции
-
№ задания
Схемы реакций
344
KBr + KBrO3 + H2SO4 → Br2 + K2SO4 + H2O
345
P + HIO3 + H2O → H3PO4 + HI
346
Na2SO3 + KMnO4 + H2O → Na2SO4 + MnO2 + KOH
347
PbS + HNO3 → S + Pb(NO3)2 + NO + H2O
348
KMnO4 + Na2SO3 + KOH → K2MnO4 + Na2SO4 + H2O
349
Cu2O + HNO3 → Cu(NO3)2 + NO + H2O
350
HNO3 + Ca → NH4NO3 + Ca(NO3)2 + H2O
351
NaCrO2 + PbO2 + NaOH → Na2CrO4 + Na2PbO2 + H2O
352
K2Cr2O7 + H2S + H2SO4 → S0 + Cr2(SO4)3 +K2SO4 + H2O
353
P + HClO3 + H2O → H3PO4 + HCl
354
H3AsO3 + KMnO4 + H2SO4 → H3AsO4 +MnSO4 + K2SO4 + H2O
355
NaCrO2 + Br2 + NaOH → Na2CrO4 + NaBr + H2O
356
HNO3 + Zn → N2O + Zn(NO3)2 + H2O
Окончание таблицы 12
357
FeSO4 + KClO3 + H2SO4 → Fe2(SO4)3 + KCl + H2O
358
KMnO4 +KNO2 + H2SO4 → MnSO4+ KNO3 + K2SO4 + H2O
359
Cd + KMnO4 + H2SO4 → CdSO4 + MnSO4 + K2SO4 + H2O
360
Cr2O3 + KClO3 + KOH → K2CrO4 + KCl + H2O
361
FeSO4 + K2Cr2O7 + H2SO4 → Fe2(SO4)3 + Cr2(SO4)3 + K2SO4 + H2O
362
K2Cr2O7 + H3PO4 + H2SO4 → Cr2(SO4)3 + H3PO4 + K2SO4+ H2O
363
MnSO4 + PbO2 + HNO3 → HMnO4 + Pb(NO3)2 + PbSO4 + H2O