Лабораторная работа №7. Окислительно-восстановительные процессы

Цель: изучение окислительно-восстановительных свойств элементов и их соединений; освоение методики составления уравнений окислительно-восстановительных процессов.

Вопросы для подготовки к занятию.

1. В чём отличие окислительно-восстановительных реакций от других химических реакций?

2. Дайте определение понятиям: ''окислитель'', ''процесс окисления'', ''восстановитель'', ''процесс восстановления''.

3. Что такое степень окисления, в чём её отличие от понятия ''валентности''.

4. Какие вещества проявляют восстановительные свойства? Приведите примеры.

5. Перечислите основные окислители, применяемые на практике. Как объясняются их свойства с точки зрения строения атомов электронов.

6. Объясните окислительную способность химического элемента с точки зрения значения энергии сродства к элементов.

7. Как рассчитать молярные массы эквивалентов окислителя и восстановителя в окислительно-восстановительных реакциях ?

8. Перечислите основные типы окислительно-восстановительных реакций.

9. Как можно определить направление окислительно-восстановительных реакций?

Опыт 1. Изучение восстановительных свойств металлов.

Приборы и реактивы: штатив с пробирками; раствор сульфата меди (II); раствор сульфата цинка; раствор K₃[Fe(CN)₆]; 2 железных гвоздя; наждачная бумага.

Ход опыта:

1. В две пробирки отмерьте по 5мл растворов: в первую – сульфата меди (II), а во вторую – сульфата цинка. Опустите на 2-3 минуты в каждую пробирку по железному гвоздю, поверхность которых очищена наждачной бумагой. Отметьте наблюдения. Запишите уравнения соответствующих реакций.

2. В обе пробирки добавьте 2-3 капли раствора гексацианоферрата (III) калия K₃[Fe(CN)₆]. Что вы наблюдаете? Напишите соответствующие уравнения реакций.

3. Сделайте вывод: сравните химическую активность железа и меди.

Опыт 2. Влияние рН среды на окислительно-восстановительные реакции.

Приборы и реактивы: штатив с пробирками; раствор перманганата калия; раствор гидроксида калия; раствор сульфита натрия.

Ход опыта:

1. В три пробирки налейте по 3мл раствора перманганата калия.

2. В первую пробирку добавьте 2мл раствора H₂SO₄, во вторую – 2мл Н₂О, в третью – 2мл раствора КОН.

3. В каждую пробирку прилейте по 3мл раствора сульфата натрия. Отметьте изменение окраски раствора во всех трёх пробирках. Напишите уравнения окислительно- восстановительных реакций. Сделайте выводы, учитывая, что ион MnO₄^- имеет фиолетовую окраску, MnO₄^2- - зелёную, Mn²⁺- слабоватую, а при малых концентрациях бесцветную. MnO₂ и Mn(OH)₄ являются труднорастворимыми веществами бурого цвета.

Опыт 3. Реакция диспропорционирования.

Приборы и реактивы: штатив с пробирками; иод кристаллический; 2н. раствор гидроксида натрия; спиртовка.

Ход опыта.

1. Поместите в пробирку 1-2 кристаллика йода и 5 капель 2н раствора NaOH.

2. Пробирку нагрейте.

3. Запишите наблюдения.

4. Составьте уравнения реакции и схему электронного баланса, учитывая, что продукты окисления йода в щёлочной среде это йодат и йодит натрия. Укажите окислитель и восстановитель. Сделайте вывод: какие реакции называются диспропорционированными.

Опыт 4. Внутримолекулярное окисление-восстановление дихромата аммония.

Приборы и реактивы: штатив с пробирками; бихромат калия (кристаллический); спиртовка.

Ход опыта:

1. Поместите в сухую пробирку 2-3 кристаллика дихромата аммония.

2. Нагрейте пробирку до начала реакции. Осторожно реакция экзотермична, протекает бурно, вместе с азотом вылетают раскалённые частицы оксида

хрома (III).

3. Напишите уравнение реакции и укажите окислитель и восстановитель.