Л ______________ (число, місяць) абораторна робота №6

Тема: Витіснення металів з розчинів їх солей. Вплив середовища на

окисні властивості калій перманганату.

Мета заняття: навчитися визначати окисники і відновники по ходу окисно-відновної реакції, вивчити вплив середовища на окислювальні властивості речовин.

Досліди:

1. Взаємодія металічного цинку з йоном міді Сu²⁺.

2. Окиснення натрій сульфіту калієм перманганатом в кислому, нейтральному і лужному середовищах.

Прилади та матеріали:

Реактиви:

цинк металічний, купрум (ІІ) сульфат /СuSО₄/, калій перманганат

/КМnO₄/, натрій сульфіт /Nа₂SО₃/, сульфатна кислота /Н₂SО₄/, їдке калі

/КОН/, вода дистильована /Н₂О/.

Обладнання:

штатив з пробірками.

 Теоретичне обґрунтування теми

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

Окисненням називається процес віддавання електронів атомом, молекулою або йоном. При окисненні ступінь окиснен­ня підвищується:

Zn⁰ -2e →Zn²⁺; Сl^- - 1e → Сl⁰; Fe²⁺ - 1e → Fe³⁺ .

Відновленням називається процес приєднання електро­нів атомом, молекулою або йоном. При відновленні ступінь окиснення знижується:

S° + 2е → S^2-, Cl₂⁰ + 2e → 2Сl^-; N⁺⁵ + 8e → N^-3

Атоми, молекули або йони, що віддають електрони, на­зиваються відновниками. У реакції вони окислюються. Атоми, молекули або йони, що приєднують електрони, називаються окисниками. У реакції вони відновлюються.

Кількість електронів, які віддає відновник, завжди дорівнює числу електронів, які приєднує окисник.

Відновники й окисники можуть бути простими і складними ре­човинами.

Прості речовини — ме­тали — є відновниками. Прості речовини — неметали — є окис­никами і відновниками. У періодах зі збільшенням порядкового номера еле­мента відновлювальні властивості простих речовин погіршу­ються, а окисні поліпшуються. Зі збільшенням порядкового номера елементів головних підгруп підсилюються їхні віднов­лювальні властивості і послаблюються окисні. Елементи побічних підгруп мають металеві властивості, через те їхні прості речовини є відновниками.

Окисні або відновлювальні властивості складних речо­вин залежать від ступеня окиснення атома даного елемента. Якщо у сполуці елемент має максимальний ступінь окиснення - він може тільки приймати електрони і через це може бути тільки окисником. Якщо у сполуці елемент має мінімальний ступінь окиснення, він може тільки віддавати електрони і бути тільки відновником. Якщо у сполуках елемент має проміжні ступені окиснення - він може бути і відновником, і окисником. Це залежить від умов перебігу реакції і речовин, з якими буде вза­ємодіяти сполука.

Реакції окиснення-відновлення можуть відбуватися в різних середовищах: у кислому, нейтраль­ному і лужному. Залеж­но від середовища може змінюватись і характер перебігу реакції між одними й тими самими речовинами: середовище впливає на зміну ступенів окиснення атомів. Наприклад, йон МnО₄^- у кислому середовищі відновлюється до Мn²⁺ (безбарвний розчин), в нейтральному - до МnО₂ (бурий осад), а в лужному — до МnО₄^2- (розчин зеленого кольору).

Для створення у розчині кислого середовища використовують, як правило, сульфатну кислоту, а для створення лужного середовища – розчини калію або натрію гідроксидів.

Зазвичай підвищення ступеня окиснення атомів металів відбувається переважно в лужному середовищі, а зниження ступені їх окиснення – у кислому середовищі.

За характером взаємодії між окисниками і відновниками окислювально-відновні реакції поділяють на три групи:

Таблиця 3. Класифікація окисно-відновних реакцій.

Міжмолекулярні	Внутрішньомолекулярні	Диспропорціонування (самоокиснення-самовідновлення)
Це реакції, в яких окисник і відновник містяться в різних речовинах (простих чи складних)	Це реакції, в яких окисник і відновник (атоми різ­них елементів) знаходяться в одній молекулі.	Це реакції, в яких окисником і відновником є атоми одного і того ж елемента (частина атомів елемента збільшує ступінь окиснення, а частина – зменшує)
+ +6 -2 0 +2 +6 -2 +4 -2 + -2 2Н2SО4(к) + Сu→СuSО4 + SО2 + 2H2О Сu°- 2e →Сu+2 1 - відновник S+6 + 2e →S+4 2 1 - окисник Cu – відновник; Н2SО4- окисник	+ +5 -2 + -1 0 2КСlO3→ 2КС1 + ЗО2 2 О3-2-12е→3О2 1-відновник С1+5+6е→С1-1 12 2 - окисник КСlO3 – окисник і відновник	0 +1 -2 +1 +1-2 +1 -1 С12 + Н2О → НСlO + НС1 С12° +2е → 2С1- 2 - 1 окисник С12° -2е → 2С1+1 - 1 відновник С12° - окисник і відновник