Контрольные задания

29. Напишите электронную формулу атома элемента с порядковым номером 35. Распределите электроны по квантовым ячейкам. К какому электронному семейству относится элемент?

30. Напишите электронную формулу атома элемента с порядковым номером 29. Определите, к какой группе Периодической системы Д.И. Менделеева он принадлежит.

31. Напишите электронную формулу атома элемента с порядковым номером 20. Распределите электроны по ячейкам. К какому электронному семейству относятся элемент?

32. Напишите электронную формулу атома элемента с порядковым номером 22. Распределите электроны по ячейкам. К какому электронному семейству относятся элемент?

33. Напишите электронную формулу атома элемента с порядковым номером 47. Определите, к какой группе Периодической системы Д.И. Менделеева он принадлежит.

34. Напишите электронную формулу атома элемента с порядковым номером 16. Распределите электроны по ячейкам. К какому электронному семейству относятся элемент?

35. Напишите электронную формулу атома элемента с порядковым номером 14. Определите, к какой группе Периодической системы Д.И. Менделеева он принадлежит.

Окислительно-восстановительные реакции

Во многих химических реакциях происходит перемещение электронов от одних частиц к другим. Такие реакции называют окислительно-восстановительными (ОВР).

Для характеристики состояния элементов в соединениях введено понятие степени окисления.

Число электронов, смещенных от атома данного элемента или к атому данного элемента, называют степенью окисления (С.О.).

Степень окисления – это условный заряд, который получает атом в результате полной отдачи (принятия) электронов, исходя из условия, что все связи в соединении ионные.

Реакции, протекающие с изменением степени окисления атомов, входящих в состав реагирующих веществ, называются окислительно-восстановительными.

Пример: рассмотрим реакцию

Мысленно её можно разделить на две полуреакции:

Процесс отдачи электронов: 2Na⁰ - 2e‾ = 2Na⁺ - называется окислением

Процесс принятия электронов: Cl₂ + 2e‾ = 2Cl‾ - называется восстановлением.

Вещество, в состав которого входит окисляющийся элемент, называется восстановителем; вещество, содержащее восстанавливающий элемент, называется окислителем.

В рассматриваемой реакции Na – восстановитель, Cl₂ – окислитель

Степень окисления может быть положительная, отрицательная и нулевая.

1.2. Определение степени окисления проводят, используя следующие правила:

1. Степень окисления кислорода в соединениях равна (-2). Исключение составляют: пероксиды - фторид кислорода .

2. Степень окисления водорода в соединениях равна (+1), кроме гидридов металлов – LiH, CaH₂ и т.п., где степень окисления равна (-1).

3. Степень окисления атомов в простых веществах, например, в металле или в Н₂, О₂ равна 0.

4. Степень окисления щелочных металлов в соединениях равна (+1).

5. Алгебраическая сумма степеней окисления всех атомов, входящих в состав нейтральной молекулы равна 0, в сложном ионе – заряду иона.

Пример1 Методом электронного баланса подберите коэффициенты в схеме окислительно-восстановительной реакции:

K₂SO₃ + KMnO₄ + H₂SO₄ = K₂SO₄ + MnSO₄ + H₂O.

Для составления баланса электронов необходимо указать те степени окисления, которые изменяются в рассматриваемой реакции:

K₂S⁴⁺O₃ + KMn⁷⁺O₄ + H₂SO₄ = K₂S⁶⁺O₄ + Mn²⁺SO₄ + H₂O.

1. Определение окислителя и восстановителя

Находящийся в высшей степени окисления марганец не может отдавать электроны. Mn⁷⁺ будет принимать электроны, т.е. является окислителем.

Ион S⁴⁺ может отдать два электрона и перейти в S⁶⁺ , т.е. является восстановителем. Таким образом, в рассматриваемой реакции K₂SO₃ – восстановитель, а KMnO₄ – окислитель.

Далее записываем для окислителя и восстановителя:

Mn⁷⁺ + 5 е = Mn²⁺;

S⁴⁺ – 2 е = S⁶⁺.

Число электронов, отдаваемых восстановителем должно равняться числу электронов, принимаемых окислителем. Поэтому в реакции должно участвовать два Mn⁷⁺ и пять S⁴⁺ :

Mn⁷⁺ + 5 е = Mn²⁺ 2,

S⁴⁺ – 2 е = S⁶⁺ 5.

Таким образом, число электронов, отдаваемых восстановителем (10) будет равно числу электронов, принимаемых окислителем (10).