Лаба6

Санкт-Петербургский Политехнический университет Петра Великого

ОТЧЕТ

по лабораторной работе №6

«Окислительно-восстановительные реакции»

Студентка группы 3331505/10001 Гричачина А.А.

Преподаватель Крылов Н.И.

Санкт-Петербург

20.11.2021 г.

Опыт 1

Окислительные свойства хлора на примере взаимодействия с сульфидом натрия

К 5-6 каплям хлорной воды (раствор хлора в воде) добавим 3-4 капли раствора сульфида натрия и 1-2 капли разбавленной хлороводородной (соляной) кислоты. Наблюдаем помутнение раствора вследствие образования осадка.

Уравнение реакции:

Восстановитель:

Окислитель:

Вывод: Хлор Cl восстановился и проявил окислительные свойства.

Опыт 2

Окислительные свойства соединений, содержащих элементы в высших степенях окисления, на примере взаимодействия дихромата калия с иодидом калия и сульфитом натрия

В две пробирки нальем по 8-10 капель хромовой смеси К2Сг₂О₇ + H₂SO₄ и по 3 - 4 капли растворов: в одну - иодида калия, в другую - сульфита натрия.

Первая пробирка:

Уравнение реакции:

Восстановитель:

Окислитель:

Вторая пробирка:

Уравнение реакции:

Восстановитель:

Окислитель:

Вывод: соединения содержащие элементы в высших степенях окисления проявляют окислительные свойства, так как эти элементы не могут окисляться и вынуждены восстанавливаться.

Опыт 3

Влияние характера среды на продукты окислительно­восстановительных реакций на примере окисления сульфита натрия перманганатом калия

В три пробирки нальем по 3-4 капли раствора KMnO₄. В первую пробирку добавим 2 капли разбавленной H₂SO₄, во вторую - 2 капли воды, в третью - 2 капли раствора щелочи (NaOH или KOH). Во все пробирки внесем по одному микрошпателю кристаллического сульфита натрия.

Первая пробирка:

Метод полуреакций:

Восстановитель:

Окислитель:

Раствор прозрачен.

Вторая пробирка:

Метод полуреакций:

Восстановитель:

Окислитель:

Выпал черный осадок оксида марганца.

Третья пробирка:

Метод полуреакций:

Восстановитель:

Окислитель:

Цвет раствора стал коричневым.

Вывод: окислительные свойства перманганат иона наиболее выражены в кислой среде.

Опыт 5

Восстановительные свойства соединений, содержащих элементы в низших степенях окисления, на примерах взаимодействия аммиака с бромом и сульфида натрия с азотной кислотой

В пробирку с 3-4 каплями бромной воды добавим 2-3 капли концентрированного (25%-го) раствора аммиака. В другую пробирку внесем 2-3 капли раствора сульфида натрия и 3-5 капель разбавленной азотной кислоты.

Первая пробирка:

Метод полуреакций:

Восстановитель:

Окислитель:

Вторая пробирка:

Метод полуреакций:

Восстановитель:

Окислитель:

Вывод: азот может быть как окислителем, так и восстановителем.

Опыт 6

Окислительные и восстановительные свойства серы(IV) на примере сульфит-иона и диоксида серы

В одну пробирку нальем 5-6 капель бромной воды и добавляем в нее по каплям раствор сульфита натрия до полного обесцвечивания брома. В другой пробирке смешаем равные объемы (по 5-6 капель) растворов сульфида натрия и сернистой кислоты (SO₂+H₂O).

Первая пробирка:

Метод полуреакций:

Восстановитель:

Окислитель:

Вторая пробирка:

Метод полуреакций:

Восстановитель:

Окислитель:

Вывод: сера может быть и окислителем, и восстановителем.

Опыт 7

Взаимодействие хлорида железа(III) с иодидом калия и хлорида олова(II) с бромом

К 4-5 каплям раствора хлорида железа(III) добавим по каплям раствор иодида калия до появления характерной окраски иода. В другую пробирку к 3-4 каплям бромной воды прильем раствор хлорида олова(II) до исчезновения окраски.

Первая пробирка:

Уравнение реакции:

Восстановитель:

Окислитель:

Разница потенциалов:

Вторая пробирка:

1. Уравнение реакции:

Восстановитель:

Окислитель:

Разница потенциалов:

2. Уравнение реакции:

Восстановитель:

Окислитель:

Разница потенциалов:

Вывод: бром и оксид олова (II) взаимодействуют с выделением SnBr₄ и SnCl₄, а не SnBr₂ и Cl₂, так как количественный критерий прохождения окислительно-восстановительного процесса в прямом направлении ΔЕ>0

Общий вывод: Окислительно-восстановительные реакции сопровождаются изменением степеней окисления химических элементов и состоят из двух сопряженных процессов - окисления и восстановления. Процесс окисления связан с отдачей электронов и сопровождается повышением степени окисления элемента-восстановителя. Процесс восстановления связан с присоединением электронов и понижением степени окисления элемента-окислителя. Для нахождения коэффициентов в растворах применяют метод электронно-ионных

схем (электронно-ионного баланса, полуреакций), в котором оперируют реально существующими в водных растворах частицами, т.е. ионами и молекулами.

Направленность окислительно-восстановительных реакций определяется при определенных условиях окислительно-восстановительным потенциалом:

ΔЕ° =Е₁°-Е₂° >0,

где Е₁° - соответствует восстанавливающейся, а Е₂° - окисляющейся

системам.