Далее составляем электронные уравнения
В
осстановитель
S־2
- 2еֿ S0
5 процесс окисления
О кислитель Mn+7+ 5eֿ MN+2 2 процесс восстановления
И, наконец, находим коэффициенты при окислителе и восстановителе, а затем при других реагирующих веществах.
Окончательное уравнение реакции будет иметь вид:
5 H2S + 2KMnO4 +3H2SO4 3S + 2MnSO4 + K2SO4 + 8H2O
Правильность написания уравнения подтверждается подсчетом атомов кислорода: в левой части –2*4 + 3*4 = 20 и в правой –2*4 + 4 +8 = 20. В этом примере имеем дело с межмолекулярной ОВР, так как элемент –восстановитель (S-2) и элемент-окислитель (Mn+7) находятся в разных веществах.
Переписываем уравнение в ионно-молекулярной форме:
5H2S + МnOֿ4 +6H+ = 5S +2Mn+2 + 8H2O
ПРИМЕР 5.
К какому типу относятся следующие ОВР:
(NH4)2Cr2O7 N2 + Cr2O3 + H2O
K 2MnO4 + H2O KMnO4 + MnO2 + КОН
При помощи электронных уравнений составьте коэффициенты в этих реакциях.
Решение:
( NH4)2Cr2O7 N2 + Cr2O3 + 4H2O
В
осстановитель
Nֿ3
- 3еֿ N0
1- процесс окисления
3
О кислитель Cr+6 + 3eֿ Cr+3 1- процесс восстановления
Эта внутримолекулярная реакция, так как элемент-окислитель и элемент-восстановитель находятся в молекуле одного вещества.
3 K2MnO4 + H2O 2KMnO4 + MnO2 + 4КОН
В
осстановитель
Mn+6
- еֿ Mn+7
2- процесс окисления
О кислитель Mn+6 +2еֿ Mn+4 1- процесс восстановления
В этом случае имеет место реакция самоокисления-самовосстановления (диспропорционирования), так как металлы одного и того вещества реагируют друг с другом как окислители как восстановитель.
2. Экспериментальная часть
ОПЫТ 1. ОКИСЛИТЕЛЬНЫЕ И ВОССТАНОВИТЕЛЬНЫЕ СВОЙСТВА Р- И D-ЭЛЕМЕНТОВ В ПРОМЕЖУТОЧНЫХ СТЕПЕНЯХ ОКИСЛЕНИЯ. СОЕДИНЕНИЯ СЕРЫ (+IV) В ОКИСЛИТЕЛЬННО-ВОССТАНОВИТЕЛЬНЫХ РЕАКЦИЯХ.
В первую пробирку с раствором дихромата калия K2Cr2O7 и во вторую с раствором сульфида натрия Na2S внести по нескольку капель 2н серной кислоты и по 2-3 микрошпателя сульфита натрия Na2SО3. Как изменилась окраска в первой пробирке? Почему помутнел раствор во второй пробирке? Окислителем или восстановителем может являться в химических реакциях K2Cr2O7 Na2S? Окислительные или восстановительные свойства проявляет Na2SО3? Написать уравнения проведенных реакций.
ОПЫТ 2. ВЛИЯНИЕ РН СРЕДЫ НА ХАРАКТЕР ВОССТАНОВЛЕНИЯ ПЕРМАНГАНАТА КАЛИЯ.
В три пробирки внести по 3-4 капли раствора перманганата калия. В одну пробирку добавить 2-3 капли 2н раствора серной кислоты, во вторую добавить столько же воды, в третью – столько же раствора щелочи. Во все три пробирки внести по два микрошпателя кристаллического сульфита натрия и перемешать растворы до полного растворения кристаллов. Через 3-4 минуты отметить изменение окраски раствора во всех трех случаях.
Написать уравнения реакций восстановления перманганата калия сульфитом натрия в кислой, нейтральной и щелочной средах. Учесть, что соединения марганца в различных степенях его окисления имеют характерные окраски, ион MnO-4 имеет фиолетовую окраску, ион MnO-24 - зеленую, ион Mn+2 – слабо-розовую, а при малой концентрации практически бесцветную. Диоксид марганца и его гидроксид трудно растворимыми веществами бурого цвета.
+ SO2-3 + OH- MnO2-4 - зеленый
MnO-4 + SO2-3 + H2O MnO2 - бурый
фиолетовый
+ SO2-3 + H+ Mn2+ - бесцветный
До какой степени окисления восстанавливается перманганат калия в растворах, имеющих рН > 7, pH < 7, pH = 7?
ОПЫТ 3. ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ПЕРОКСИДА ВОДОРОДА С ИОДИДОМ КАЛИЯ.
К раствору иодида калия, подкисленному серной кислотой, прибавить 1-2 капли раствора пероксида водорода. Для какого вещества характерна появившаяся окраска?
Написать уравнения реакции. Окислителем или восстановителем являлся в ней пероксид водорода?
ОПЫТ 4. ОРГАНИЧЕСКИЕ ВЕЩЕСТВА В ОКИСЛИТЕЛЬНО-ВОССТАНОВИТЕЛЬНЫХ РЕАКЦИЯХ.
В пробирку с раствором дихромата калия K2Cr2O7 (5-6 капель) внести 2-3 капли концентрированной серной кислоты плотностью 1,84 г\м3 и 4-5 капель этилового спирта C2H5OH. Отметить изменение цвета раствора и появление специфического “яблочного” запаха, присущего уксусному альдегиду (ацетальдегид) CH3CHO. Написать уравнения реакции, учитывая, что хром (VI) перешел в хром (III).
Лабораторная работа № 11