Лабы 1 Семестр / 0207_ЛР3_отчет_Маликов

МИНОБРНАУКИ РОССИИ

Санкт-Петербургский государственный

электротехнический университет

«ЛЭТИ» им. В.И. Ульянова (Ленина)

Кафедра физической химии

отчет

по лабораторной работе №3

по дисциплине «Химия»

Тема: ОКИСЛИТЕЛЬНО-ВОССТАНОВИТЕЛЬНЫЕ РЕАКЦИИ

Студент гр. 0207		Маликов Б.И.
Преподаватель		Кириллова С.А.

Санкт-Петербург

2020

Цель работы.

Изучение окислительно-восстановительных реакций и усвоение ионно-электронного метода уравнивания.

Основные теоретические положения.

Окислительно-восстановительные реакции – это реакции, при протекании которых происходит изменение степени окисления химических элементов, входящих в состав реагентов.

Окислительно - восстановительные процессы связаны с перераспределением электронов между атомами или ионами веществ, участвующих в реакции.

Степень окисления – условный заряд атома в химическом соединении, который находят, считая химические связи в соединении чисто ионными.

Окислитель — вещество, в состав которого входят атомы, присоединяющие к себе во время химической реакции электроны. Окислитель - это акцептор электронов. Типичные окислители - F₂, Cl₂, O₂, KClO₃, H₂SO₄, HNO₃, KMnO₄, MnO₂, K₂Cr₂O₇, PbO₂ и др.

Восстановитель - это элемент или соединение, которое теряет электрон для реципиента электрона в окислительно-восстановительной химической реакции. Типичные восстановители - Ме, H2S, C (кокс), Si, CO.

Окисление — химический процесс, сопровождающийся увеличением степени окисления атома окисляемого вещества посредством передачи электронов от атома восстановителя к атому окислителя.

Восстановление — это процесс, в результате которого: частица принимает один или несколько электронов; происходит понижение степени окисления какого-либо атома в данной частице.

Обработка результатов измерений.

4.1

1. Cr₂⁺³ (SO₄)₃^-2+6Na⁺OH^-→2Cr⁺³(OH)₃^-↓+3Na­₂⁺²SO₄^-2

2Cr³⁺+3SO₄^2-+6Na⁺+6OH^-→2Cr⁺³(OH)₃^-↓+6Na⁺+3SO₄^2-

2Cr³⁺+6OH^-→2Cr⁺³(OH)₃^-↓

2. Cr⁺³(OH)₃+Na⁺OH^-→Na⁺Cr⁺³O₂^-2+2H₂O

Cr³⁺(OH)₃+ Na⁺+OH^-→Na⁺+ CrO₂^-+2H₂O

Cr³⁺(OH)₃+OH^-→ CrO₂^-+2H₂O

3. 2Na⁺Cr⁺³O₂^-2 + 2Na⁺OH + 3H₂O₂ →2Na₂⁺Cr⁺⁷ O₄^-2 + 4H₂O

Na⁺ + CrO₂^- + Na⁺ +OH^- + H₂O₂ →2Na⁺ + CrO₄^-2 +H₂⁺O^-2

CrO₂^- + 4OH^- - 3ē → Cr⁺⁷ O₄^-2 + 2H₂O | 2 | Восстановитель

H₂O₂ + 2ē → 2OH^- | 3 | Окислитель

2CrO₂^- + 8OH^- + 3H₂O₂^- →2CrO₄^-2 +4H₂O + 6OH^-

2CrO₂^- + 2OH^- + 3H₂O₂^- → 2CrO₄^-2 +4H₂O

4.3

1. 2KMnO₄+6HCl+5Na₂SO₃→2MnCl₂ + 5Na₂SO₄ + 3H₂O + 2KCl

K⁺ + MnO₄^- + H⁺ +Cl^- + 2Na⁺ + SO₃²⁺ →Mn²⁺ + 2Cl^- +2Na⁺ + SO₄^2- + 3H₂O+2K⁺+2Cl⁺

SO₃^2- + H₂O - 2ē → SO₄^2_ + 2H⁺ | 5 | Восстановитель

MnO₄^- + 8H⁺ + 5ē → Mn²⁺ + 4H₂O | 2 | Окислитель

2MnO₄^- +16H⁺ +5SO₃^-2 +5H₂O → 2Mn⁺² ++5SO₄^-2 +8H₂O +10H⁺

2MnO₄^- +6H⁺ +5SO₃^-2 → 2Mn⁺² ++5SO₄^-2 +3H₂O

2. 2KMnO₄ + 4H₂O + 3Na₂SO₃ → 2MnO₂ + 3Na₂SO₄ +2KOH

K⁺ + Mn⁷⁺O₄^2- + H₂⁺O^2- + 2Na⁺ + SO₃^2- →Mn⁴⁺O₂^2- +2Na⁺ +SO₄^2- +2K⁺+2OH^-

S⁶⁺O₃^2- +H₂O -2ē → SO₄^2- +2H⁺ | 3 | Восстановитель

Mn⁷⁺O₄^2- + 2H₂O + 3ē → Mn⁴⁺ O₂^2- + 4H^- | 2 | Окислитель

2MnO₄^- +4H₂O +3SO₃^-2 + 3H₂O → 2MnO₂ +8OH^- + 3SO₄ + 6H⁺

3. 2KMnO₄ + 2NaOH + Na₂SO₃ → K₂MnO₄ + Na₂SO₄ + Na₂MnO₄ +H₂O

K⁺ +MnO₄^- +Na⁺ +OH^- + 2Na⁺ + SO₃^2- →2K⁺ + MnO₄^2- +2Na⁺ +SO₄^2- + 2Na⁺+MnO₄^-+H₂O

SO₃^-2 +2OH -2ē → SO₄^-2 +H₂О | 1 | Восстановитель

MnO₄^- + 1ē → MnO₄^-2 | 2 | Окислитель

2MnO₄^- +2OH^- +SO₃^-2 → 2MnO₄^-2 +SO₄ + H₂O

4.5.

1. Mn⁺²SO₄^-2+2Na⁺OH^-→Mn⁺²(OH)₂↓+Na₂⁺S⁺⁶O₄^-2

Mn²⁺+SO₄^2-+2Na⁺+2OH^--→Mn⁺²(OH)₂↓+Na₂⁺+ ⁺SO₄^-

Mn²⁺++2OH^--→Mn⁺²(OH)₂↓

2. Mn⁺²(OH)₂^-+H₂O₂→Mn⁺⁴O₂^-2+2H₂O

Mn²⁺(OH)₂^-+H₂O₂→Mn⁴⁺O₂^2-↓+2H₂O

Mn²⁺(OH)₂^--2 ē →Mn⁴⁺O₂^2-↓+2H₂O | 1 | Восстановитель

Mn²⁺(OH)₂^--2 ē →Mn⁴⁺O₂^2-↓+2H₂O

4.6.

2KMnO₄ +6НCl + 5H₂O₂ → 2MnCl₂ + 5O₂↑ + 8H₂O + 2KCl

2K⁺ + 2MnO₄^- + 6H⁺ +6Cl^- + 5H₂O₂ ^→ 2Mn²⁺ + 2Cl^- + 5O₂⁰ + 8H₂O + 2K⁺+ Cl^-

H₂O₂^- - 2ē = O₂⁰ +2Н⁺ | 5 | Восстановитель

MnO₄^- + 8H⁺ + 5ē = Mn⁺² + 4H₂O | 2 | Окислитель

2MnO₄^- +16H⁺ +5H₂O₂ → 2Mn⁺² +8H₂O +5O₂⁰ +10H⁺

2MnO₄^-+6H⁺ +5H₂O₂→2Mn²⁺ +8H₂O +5O₂⁰

Вывод.

В ходе данной лабораторной работы мы исследовали окислительно-восстановительные реакции. Определили, что среда в окислительно-восстановительных реакциях влияет на изменение степени окисления атомов. Также пришли к выводу о том, что пероксид водород может принимать свойства как окислителя, так и восстановителя.