Реакции окисления-восстановления. Классификация окислительно-восстановительных реакций. Электронная теория окисления. Правила составления уравнений овр. Роль среды в протекании овр.

Уравнять молекулярное уравнение реакции

КМnО₄ + H₂SO₄ + Na₂SO₃ → K₂SO₄ + Na₂SО₄ + MnSО₄ + Н₂О.

Метод электронного баланса

Отметить ионы, изменяющие в результате реакции степень окисления

_{+1 +7 -2 +1 +6 -2 +1 +4 -2 +1 +6 -2 +1 +6 -2 +2 +6 -2 +1 -2}

КМnО₄ + H₂SO₄ + Na ₂SO₃ → K₂SO₄ + Na₂SO₄ + MnS0₄ + H₂O.

Найти окислитель, восстановитель и составить схемы окисления и восстановления

_{+7 +2}

Мn + 5е→Мn (восстановление), окислитель;

_{+4 + 6}

S - 2е → S (окисление), восстановитель.

Найти наименьшее общее кратное между числом электронов, принятых окислителем, и числом электронов, отданных восстановителем

_{+7 +2}

Мn + 5е→Мn;

_{+4 + 6} 10 наименьшее общее кратно

S - 2е → S.

Разделить наименьшее общее кратное на число электронов, принятых окислителем, и отданных восстановителем

_{+7 +2}

Мn + 5е→Мn 2

_{+4 _ + 6} 10

S - 2е → S 5

Полученные от деления множители расставить в реакции перед веществами, содержащими элементы, которые изменяют степень окисления, как основные коэффициенты:

2КМnО₄ + H₂SO₄ + 5Na₂SO₃ → K₂SO₄ + 5Na₂SО₄ + 2MnSО₄ + Н₂О.

Определить количество кислоты (по сере)

2КМnО₄ + 3H₂SO₄ + 5Na₂SO₃ → K₂SO₄ + 5Na₂SО₄ + 2MnSО₄ + Н₂О.

По водороду определить количество воды

2КМnО₄ + 3H₂SO₄ + 5Na₂SO₃ → K₂SO₄ + 5Na₂SО₄ + 2MnSО₄ +3Н₂О.

По кислороду (в последнюю очередь) проверить правильность расстановки коэффициентов. Количество атомов кислорода в правой и левой частях уравнения должно быть равным.

Вычислить потенциал водородного электрода, погруженного в чистую воду, в раствор с рН=3,5; в раствор с рН=10,7.

Запишем уравнение Нернста для водородного электрода, учитывая, что потенциал стандартного водородного электрода равен нулю:

Таким образом, если концентрация (активность) ионов H⁺ в растворе отлична от 1 моль/л, то потенциал водородного электрода уже не будет равен нулю. Поскольку водородный показатель рН = –lg[H+], то при 25 °С:

в чистой воде pH=7, тогда потенциал водородного электрода:

а)

б)

в)

Задачи для самостоятельного решения:

1. Записать уравнение химической реакции, указать процессы окисления, восстановления, какие вещества в данной реакции являются окислителями, восстановителями, на основании электронных уравнений расставте коэффициенты в предложенном уравнении химической реакции:

MnSO₄ + PbO₂ + HNO₃ → HmnO₄ + PbSO₄ + Pb(NO₃)₂ + H₂O

H₂SO₃ + Cl₂ + H₂O → H₂SO₄ + HCl

K₂Cr₂O₇ + K₂S + H₂SO₄ → K₂SO₄ + Cr₂(SO₄)₃ + S + H₂O

H₂S + Cl₂ + H₂O → H₂SO₄ + HC1

NO₂ + KOH → KNO₃ + KNO₂ + H₂O

FeSO₄ + K₂Cr₂O₇ + H₂SO₄ → Fe₂(SO₄)₃ + Cr₂(SO₄)₃ + K₂SO₄ + H₂O

2. Дописать и уравнять уравнения химической реакции

As₂S₃ + HNO₃ → H₃AsO₄ + H₂SO₄ +

FeSO₄ + KМnO₄ + H₂SO₄ → + K₂SO₄ + MnSO₄ + H₂O

AgNO₃ + H₂O₂ + KOH  Ag + KNO₃ +…… +

FeSO₄ + KСlO₃ + H₂SO₄ → Fe₂(SO₄)₃ + …. + H₂O

Cr₂(SO₄)₃ + H₂O₂ + NaOH → ….. + H₂O

Si + NaOH + H₂O →

NaOCl + KI + H₂SO₄ →

KмnO₄ + HCl →

3. Уравнять реакции методом электронного баланса, указать окислитель и вос-

становитель:

PbO₂ + NaNO₂ + H₂SO₄ → PbSO₄ + NaNO₃ + H₂O

KIO₃ + Na₂SO₃ + H₂SO₄ → I₂ + K₂SO₄ + Na₂SO₄ + H₂O

Ca(OH)₂ + Cl₂ → Ca(ClO)₂ + CaCl₂ + H₂O

Cr(OH)₃ + Br₂ + NaOH → Na₂CrO₄ + NaBr + H₂O

KMnO₄ + H₂O₂ + H₂SO₄ → MnSO₄ + O₂ + K₂SO₄ + H₂O

4. Электрохимический ряд напряжений металлов. Его свойства. Между го какими

из попарно взятых веществ произойдет химическая реакция:

1) Ag + H2SO4 →

2) Cu + Hg(NO3)2 →

3) Cd + ZnSO4 →

5. Железная пластинка погружена в растворы сульфата алюминия и сульфата

меди. С какой солью железо будет реагировать? Ответ обосновать

6. Различаются ли продукты электролиза раствора и расплава хлорида натрия?

Записать электродные процессы и общие уравнения химических реакций

7. Сформулировать законы электролиза. Рассчитать массу серебра, выделив-

шуюся на катоде, при пропускании тока через раствор AgNO3 массой 100 г

3. Дать определение коррозии металлов. Какой металл будет корродировать

при соприкосновении железной и медной пластин?