Практична робота №6 Виконання вправ на складання рівнянь окисно-відновних реакцій
Мета: закріпити навички в техніці складання рівнянь окисно-відновних реакцій методом електронного балансу; продовжити розвиток системності мислення; досягти усвідомлення важливості уміння првильно складати рівняння окисно-відновних хімічних реакцій.
Обладнання та матеріали: таблиця «Розчинність кислот, основ і солей».
Вимоги щодо виконання практичної роботи
Ознайомитись з теоретичним матеріалом теми за рекомендованою літературою і даною інструкцією. Виконати вправи із завдання, що вказані викладачем та оформити звіт.
ТЕОРЕТИЧНІ ОСНОВИ
Реакції, при яких змінюються ступені окиснення атомів, що входять до складу реагуючих речовин, називаються окисно-відновними.
При окисно-відновних реакціях змінюється ступень окиснення атомів, а валентність їх може не змінюватися.
0 0 +1 -1
П р и к л а д. У результаті реакції F2 +Н2 = 2НF ступінь окиснення атомів Флуору і Гідрогену змінюється, а валентність не змінюється.
З точки зору передачі електронів від одного атома до іншого розрізняють процеси окиснення і відновлення.
Окисненням називається процес віддавання електронів атомом, молекулою або йоном. При окисненні ступінь окиснення підвищується.
П р и к л а д. Аlº – 3еˉ = Аl3+; Н2º – 2еˉ = 2Н+;
Fe2+ – 1еˉ = Fe3+; 2Clˉ – 2еˉ = Cl2º
Відновленням називається процес приєднання електронів атомом, молекулою або йонами. При відновленні ступінь окиснення знижується.
П р и к л а д. Sº + 2еˉ = S2ˉ; Сl2º + 2еˉ = 2Сlˉ; Fe3+ + 1еˉ = Fe2+.
Приклади виконання типових завдань
Вправа. Скласти рівняння окисно-відновної реакції металічного магнію з розведеною нітратною кислотою та урівняти її методом електронного балансу. Вказати окисник і відновник, процес окиснення і відновлення.
Виконання. 1. Записуємо схему реакції:
Мg + НNO3 → Мg(NO3)2 + N2O + Н2O.
2. Знаходимо окисник і відновник:
0 +5 +2 +1
Мg + НNO3 → Мg(NO3)2 + N2O + Н2O.
Мg – відновник, НNO3 – окисник.
3. Складаємо рівняння електронного балансу:
Відновник:
Мgº – 2еˉ = Мg+2
4
– окиснення
8
Окисник: 2N+5 + 8еˉ = 2N+1 1 – відновлення
Для напівреакції окиснення коефіцієнтом є чотири, а для напівреакції відновлення – одиниця.
4Мg + 2N+5 → 4Мg+2 + 2N+1.
4. Розставляємо отримані коефіцієнти в схемі реакції:
4Мg + НNO3 → 4Мg(NO3)2 + N2O + Н2O.
5. Складаємо рівняння реакції:
4Мg + 10НNO3 → 4Мg(NO3)2 + N2O + 5Н2O.
Завдання до практичної роботи
Вправа 1. Вказати, які із наведених процесів являють собою окиснення і які відновлення: S → SO42ˉ; S → S2ˉ; Sn → Sn4+; K → K+; Br2 → 2Brˉ; 2H → H2; H2 → 2Hˉ; Clˉ → ClO3ˉ; MnO4ˉ → MnO42ˉ.
Вправа 2. Визначте ступені окиснення хімічних елементів у сполуках і вкажіть, які з перерахованих реакцій відносяться до окисно-відновних:
а) H2 + Br2=2HBr
б) NH4Cl = NH3 + HCl
в) NH4NO3 = N2О + 2H2О
г) 2K2CrО4 + H2SO4 = K2Cr2О7 + K2SO4 + H2O
д) H3B03 + 4HF = HBF4 + 3H2O
е) Fe + S = FeS
є) S02 + Br2 + 2H2О = 2HBr + H2SО4
ж) Mg + H2SО4 = MgSО4 + H2
з) Cu + 2H2SО4 = CuSО4 + SО2 + 2H2О
к) 3I2 + 6KОH = KIО3 + 5KI + 3H2О
Вправа 1. Методом електронного балансу урівняти окисно-відновну реакцію НСl + MnO2 = Cl2 + MnCl2 + H2O. Вказати окисник і відновник, процес окиснення і відновлення.
Вправа 2. Методом електронного балансу урівняти окисно-відновну реакцію S + HNO3 = H2SO4 + NO. Вказати окисник і відновник, процес окиснення і відновлення.
Вправа 3. Методом електронного балансу урівняти окисно-відновну реакцію H2S + KMnO4 + H2SO4 = S + MnSO4 + K2SO4 + H2O. Вказати окисник і відновник, процес окиснення і відновлення.
Вправа 4. Методом електронного балансу урівняти окисно-відновну реакцію Na2SO3 + KMnO4 + H2SO4 = Na2SO4 + MnSO4 + K2SO4 + H2O. Вказати окисник і відновник, процес окиснення і відновлення.
Вправа 5. Методом електронного балансу урівняти окисно-відновну реакцію Na2SO3 + KMnO4 + H2O = Na2SO4 + MnO2 + K2SO4 + KOH. Вказати окисник і відновник, процес окиснення і відновлення.
Вправа 6. Методом електронного балансу урівняти окисно-відновну реакцію Na2SO3 + KMnO4 + NaOH = Na2SO4 + K2MnO4 + Na2MnO4 + H2O. Вказати окисник і відновник, процес окиснення і відновлення.
Запитання для контролю і самоконтролю знань
1. Які реакції називаються окисно-відновними?
2. Які речовини в окисно-відновних реакціях називаються відновниками, а які – окисниками? Назвіть найголовніші відновники й окисники.
2. Що собою являє процес окиснення?
3. Що собою являє процес відновлення?
4. Перелічіть типи окисно-відновних реакцій.
5. Як залежить перебіг окисно-відновного процесу від реакції середовища? Наведіть приклади.
Рекомендована література
1. Романова Н.В. Загальна та неорганічна хімія. – К.: Ірпінь, ВТФ Перун, 2002. – 480 с.
2. Любимова Н.Б. Вопросы и задачи по общей и неорганической химии. – М.: Высш. шк., 1990. – 351 с.
3. Глинка Н.Л. Общая химия. – Л.: Химия, 1987. – 704 с.
4. Глинка Н.Л. Задачи и упражнения по общей химии. – Л.: Химия, 1987. – 272 с.