- •Основные понятия
- •1.2. Степень окисления или окислительное число атома в соединениях
- •Восстановители, окислители. Процессы окисления и восстановления
- •1.3.1. Восстановители
- •1.3.2. Окислители
- •1.4. Классификация окислительно-восстановительных реакций (типы овр)
- •1.4.1. Реакции межатомного или межмолекулярного окисления-восстановления
- •1.4.2. Реакции внутримолекулярного окисления – восстановления
- •1.4.3. Реакции диспропорционирования (самоокисления – самовосстановления)
- •2. Составление уравнений реакций окисления – восстановления
- •2.1. Метод электронного баланса
- •2.2. Метод ионно-электронного баланса (метод полуреакций)
- •Овр, протекающие в кислой среде
- •2.2.2. Овр, протекающие в щелочной среде
- •2.2.3. Овр, протекающие в присутствии молекул воды в левой части схемы
- •3.Некоторые особые случаи уравнений
- •3.1. Одновременное окисление атомов, находящихся
- •3.2. Овр в присутствии перекиси водорода (h2o2) и её соединений
- •3.3. Проявление восстановительной и окислительной способности разных атомов одного и того же элемента, входящих в состав разных веществ или одного и того же вещества
- •3.4. Особенности протекания овр при термитной сварке
- •3.5. Овр в присутствии окислителя – озона (о3)
- •3.6. Овр с участием органических соединений
- •4. Эквиваленты окислителей и восстановителей
- •5. Количественная характеристика окислительно-восстановительных реакций и направление овр
- •5.1. Электродный потенциал и его возникновение
- •5.2. Общие понятия о работе гальванического элемента
- •5.3. Стандартный электродный потенциал
- •5.4. Окислительно-восстановительные потенциалы
- •5.4.1. Направление овр в зависимости от значения величины энергии Гиббса ∆g
- •5.4.2. Условия, влияющие на величину овп и направление овр
- •5.4.3. Влияние на направление овр растворимости продукта реакции восстановленной формы
- •5.4.4. Константы равновесия окислительно-восстановительных реакций
- •5.4.5. Примеры решения задач на определение направления окислительно-восстановительных реакций
- •5.4.6. Задачи для самостоятельного решения
- •6. Механизмы некоторых реакций
- •7. Тестовый промежуточной контроль по теме овр
- •Задание: Коэффициент перед восстановителем в реакции
- •Задание: Константа равновесия окислительно-восстановительной системы пристандартных условиях ; равна:
- •Задание: Направление окислительно-восстановительной реакции при указанных условиях будет:
- •Задание: Окислительно-восстановительная реакция
- •Ответы: 1) 0,56 в; 2) 1,21 в; 3) 0,7 в; 4) 0,8 в; 5) 0,82 в.
- •Задание: Константа равновесия окислительно-восстановительной реакции
- •Задание: Константа равновесия реакции
- •Для стандартных условий равна:
- •8. Лабораторные работы
- •8.1. Рекомендации для подготовки к лабораторным занятиям
- •8.2. Реакции межмолекулярного окисления-восстановления Опыт 1. Окислительные свойства дихромата калия
- •Опыт 2. Окислительные свойства перманганата калия (kMnO4) в разных средах
- •Опыт 4. Восстановительные свойства галогенидов
- •Опыт 5. Взаимодействие растворов солей железа (ш) и иодида калия
- •8.3. Реакции внутримолекулярного окисления-восстановления
- •Опыт 2. Термическое разложение перманганата калия (kMnO4)
- •Опыт 3. Термическое разложение нитрата меди (II) (Cu(no3)2·2h2o)
- •8.4. Реакции диспропорционирования (самоокисления, самовосстановления) Опыт 1. Взаимодействие йода со щелочами
- •Опыт 2. Термическое разложение сульфита натрия
- •8.5. Двойственное поведение пероксида водорода в овр Опыт 1. Восстановительные свойства пероксида водорода
- •Опыт 2. Окислительные свойства пероксида водорода
- •8.6. Зависимость направления овр от рН среды Опыт 1 Влияние рН раствора на направление овр
- •8.7. Реакции, в которых окислитель или восстановитель
- •Расходуются также на связывание получаемых продуктов
- •Опыт 1. Окисление хлорид-иона концентрированной соляной кислоты
- •Двуокисью свинца (PbO2)
- •8.8. Учебно-исследовательская работа
- •10. Вопросы для домашнего задания
Задание: Константа равновесия окислительно-восстановительной реакции
10Br-+2MnO4-+16H+=5Br2+2Mn2++8H2O при стандартных условиях равна:
Ответы: 1) K=2,63·1075; 2) K=2,72·1075; 3) K=2,63·1076; 4) K=2,64·1075;
5) К=2,8·1075.
№ 108
Задание: Окислительно-восстановительную реакцию направляет:
1) ; 2) ; 3) ; 4) Δ; 5) .
Ответы: 1); 2); 3); 4); 5).
№ 109
Задание: Окислительно-восстановительную реакцию направляет:
1) ΔG<0; 2) ΔφР<0; 3) температура не изменяется; 4) давление нормальное (101,3 кПа); 5) концентрации окисленной и восстановленной формы не изменяются.
Ответы: 1); 2); 3); 4); 5).
№ 110
Задание: Большая величина константы равновесия ОВР показывает, что равновесие смещено:
1) вправо; 2) влево; 3) концентрация восстановленной формы меньше концентрации окисленной формы; 4) скорость прямой реакции меньше скорости обратной; 5) скорость прямой реакции равна скорости обратной
Ответы: 1); 2); 3); 4); 5).
№ 111
Задание: Окислительно-восстановительная реакция
CrCl3+Br2+KOH→K2CrO4+KBr+H2O (0CrO4-/Cr3+ = - 0,13 B; 0Br2/2Br- = 1,07 B) протекает слева направо, если ∆φо реакции равна:
Ответы: 1) 1,2В; 2) 2,4В; 3) 1,4В; 4) 2,6В; 5) 1,02В.
№ 112
Задание: Константа равновесия реакции
2KMnO4 + 5 HBr + 3 H2SO4 = 2 Mn SO4 + 5 HBrO + K2SO4 + 3 H2O
Для стандартных условий равна:
Ответы: 1) 3,33ּ1029; 2) 3,22ּ1030; 3) 3,4ּ1030; 4) 3,5ּ1030; 5) 3,6ּ1029.
№ 113
Задание: Константа равновесия реакции, протекающей в кадмиево-цинковом гальваническом элементе, равна:
Ответы: 1) 1,6ּ1013; 2) 1,6ּ1012; 3) 1,6ּ10-12; 4) 1,6ּ1015; 5) 1,6ּ10-14.
8. Лабораторные работы
8.1. Рекомендации для подготовки к лабораторным занятиям
Прежде всего необходимо изучить теоретический материал по теме, используя рекомендуемую литературу и пособие.
При изучении теории целесообразно проверить усвоенное, выполняя приведенные ниже задания (5.4.5, 5.4.6 и 7) для практических занятий. При этом можно оценивать свои знания и умения по соответствию их следующим требованиям.
Требования к знаниям и умениям
- Необходимо, во-первых, чётко представлять, что такое степень окисления, окислитель, восстановитель, окисление, восстановление.
уметь рассчитывать степень окисления элементов по формулам соеди-
нений;
знать, как изменяется степень окисления элемента в процессе его окис-
ления и восстановления;
знать, какая степень окисления должна быть у атома данного элемента,
чтобы он мог:
а - выступать только как окислитель;
б - только как восстановитель;
в - обладать окислительно-восстановительной двойственностью;
уметь находить коэффициенты в уравнениях окислительно-
восстановительных реакций;
- уметь определять тип реакции окисления;
пользуясь таблицами окислительно-восстановительных потенциалов,
уметь определять возможность или невозможность протекания
окислительно-восстановительного процесса в стандартных или иных
условиях (приложение 3);
- уметь составлять уравнения ОВР.
При оформлении отчета следует придерживаться следующего построения работы:
Цель лабораторной работы
Теоретическое обоснование
Приборы и реактивы
Выполнение опыта и наблюдения
Выводы к каждому опыту с учетом наблюдений и теоретических обоснований
Заострим внимание на 1 пункте.
С помощью качественных реакций изучить окислительно-восстановительные свойства простых и сложных веществ, участвующих в реакции.
На основании относительных значений φ0298 окислительно-восстановительных пар определить окислитель и восстановитель. Предсказать возможность протекания данной ОВР путем расчета Δφ0298 и ΔG0298 реакции и соответственно определить направление данной ОВР, уметь записать схему данной ОВР (исходные вещества и продукты реакции).
Для того чтобы студенты внимательно проделывали опыты и делали правильные выводы на основе теоретических обоснований и наблюдений, предлагается следующая таблица, которая заполняется студентом при выполнении каждого опыта.
№ п/п |
Название опыта |
Приборы и реактивы. Что делали: условия определения опыта. Уравнения реакций |
Наблюдения |
Выводы |
1 |
|
|
|
|