- •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
Опыт 2. Окислительные свойства пероксида водорода
а) Цель опыта
б) Теоретическое обоснование
в) Приборы: пробирка, пробиркодержатель, спиртовка.
г) Реактивы: раствор йодида калия или натрия 0,5н, 2 н раствор серной кислоты 2н, 3% -ный раствор перекиси водорода, крахмальный клейстер
д) Выполнение опыта и наблюдения.
1) К 2...3 каплям раствора йодида калия или натрия прибавить столько же разбавленной серной кислоты и 3...4 капли раствора пероксида водорода. Написать уравнение реакции. Какое вещество образовалось и как его можно обнаружить?
2) По обменной реакции между нитратом свинца (II) Pb(NO3)2 и сероводородной водой H2S получить осадок сульфида свинца PbS. Осадок отфильтровать и обработать 3%-ным раствором пероксида водорода. Как изменяется цвет осадка? Привести уравнение реакций получения сульфида свинца и его окисление в сульфат свинца PbSO4.
е) Сделать выводы, увязывая с наблюдениями и теоретическим обоснованием.
8.6. Зависимость направления овр от рН среды Опыт 1 Влияние рН раствора на направление овр
а) Цель опыта
б) Теоретическое обоснование
в) Приборы: пробирка, пробиркодержатель, спиртовка.
г) Реактивы: 0,5н раствор ортоарсената калия, 2н раствор серной кислоты, 0,5н раствор йодида калия (натрия).
д) Выполнение опыта и наблюдения:
К 2…3 каплям раствора ортоарсената калия прибавить 3 капли разбавленной серной кислоты и 2…3 капли раствора йодида калия. Что наблюдаете? Написать уравнение реакции. Как изменится цвет раствора при добавлении в него 3…4 капель концентрированного раствора щелочи? Ответ обоснуйте с помощью стандартных окислительно-восстановительных потенциалов систем AsO43-/AsO33- и J2/2J-.
е) Сделать выводы, увязывая с наблюдениями и теоретическим обоснованием.
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)
а) Цель опыта
б) Теоретическое обоснование
в) Приборы: пробирка, микрошпатель, пробиркодержатель, спиртовка
г) Реактивы: диоксид свинца, концентрированная HCl (ρ=1,19 г/см3)
д) Выполнение опыта и наблюдения:
В пробирку внести один микрошпатель порошка двуокиси свинца и 3 – 4 капли концентрированной соляной кислоты уд.веса 1,19. Пробирку осторожно нагреть. Отметить цвет выпавшего осадка хлорида свинца. Какой газ выделяется? Сколько молекул НСl в этой реакции явилось восстановителем? Написать уравнение реакции.
е) Сделать выводы, увязывая с наблюдениями в опыте и теоретическим обоснованием.
8.8. Учебно-исследовательская работа
Составить уравнения реакций перехода соединений марганца по схеме:
а) Цель опыта
б) Теоретическое обоснование
в) Приборы: пробирка стеклянная
г) Реактивы: 0,5 н растворы солей – KMnO4, Na2S, Na2S2O3, K2MnO4;
2н раствор HCl, 2н раствор NaOH, 3% -ный раствор перекиси водорода (Н2О2), кристаллы MnO2.

д) Выполнение опыта и наблюдения
е) Сделать выводы, увязывая с наблюдениями и теоретическим обоснованием.
9. Примеры ОВР для самостоятельного решения
Подберите коэффициенты в следующих окислительно-восстановительных реакциях. Укажите: восстановитель, окислитель; процессы окисления и восстановления.
FeS2 + HNO3
Fe(NO3)3
+ NO + H2SO4
KJ + (NH4)2Cr2O7 + H2SO4
J2
+ Cr2(SO4)3
+ (NH4)2SO4
+ K2SO4
+ H2OPH3 + KMnO4 + H2SO4
H3PO4
+ MnSO4
+ K2SO4
+ H2OMnO2 + KC1O3 + KOH
K2MnO4
+ KC1 + H2OC3H5(OH)3 + K2Cr2O7 + H2SO4
CO2
+ Cr2(SO4)3
+ K2SO4
+ H2OCoCl2 + K2S2O8 + KOH
Co2O3
+ K2SO4
+ KC1 + H2OC2H2 + KMnO4 + H2SO4
CO2
+ K2SO4
+ MnSO4
+ H2OK2MnO4 + Na2SO3 + H2O
MnO2
+ Na2SO4
+ KOHHNO3 + Р + H2O
H3PO4
+NOBaFeO4 + KJ + HC1
FeCl2
+ BaCl2
+ J2
+ KC1 + H2OCrO3 + H2O2 + H2SO4
Cr2(SO4)3
+ H2O
+ O2FeCl3 + H2O2 + KOH
K2FeO4
+ KC1 + H2OKOH + Cl2
KC1 + KC1O3
+ H2ONa2WO4 + FeSO4 + H2SO4
WO2
+ Fe2(SO4)3
+ Na2SO4
+ H2OHJO3+HJ
J2+H2OКBrO + MnCl2 + KOH
KBr
+ MnO2
+ KC1 + H2ONaNO2 + NaJ + H2SO4
NO
+ J2
+ Na2SO4
+ H2OJ2 + Cl2 + H2O
HJO3
+ HC1N2H4 + AgNO3 + KOH
N2
+ Ag + KNO3
+ H2OHNO2 + KMnO4 + H2SO4
HNO3
+ MnSO4
+ K2SO4
+ H2OKNO3 + Al + KOH + H2O
NH3
+ KAIO2Au + HNO3 + HC1
AuCl3
+ NO +H2OPt + HNO3 + HC1
PtCL4
+ NO + H2OCu(NO3)2
CuO
+ NO2
+ O2AgNO3
Ag
+ NO2+O2NH4NO2
N2+H2OSeO2 + SO2 + H2O
H2SO4
+ SeAg + H2S + O2
Ag2S
+ H2OBi + H2SO4
Bi2(SO4)3
+ SO2
+ H2OAs2O3 + Zn + H2SO4
AsH3
+ ZnSO4
+ H2OK3As04 + KJ + H2SO4
K3
AsO3
+ J2
+ K2SO4
+ H2OP + HNO3 + H2O
H3PO4+
NOKJ + H2O + O3
J2+
KOH + O2KMnO4
K2MnO4
+ MnO2
+ O2Br2+ C12+ H2O
HBrO3
+ HC1C1O2+ KOH
KC1O3
+ KC1O2+
H2OFeCl2 + Cl2
FeCl3KMnO4 + H2O2 + H2SO4
MnSO4
+ O2
+ K2SO4
+ H2OAg2O + H2O2
Ag + H2O
+ O2SO2 + Br2 + H2O
HBr
+ H2SO4J2 + KOH
KJO3
+ KJ + H2OMg + H2SO4
MgSO4
+ H2Cu + H2SO4
CuSO4
+ SO2
+ H2OKMnO4 + KOH
K2MnO4
+ O2
+ H2OBi2S3 + HNO3
Bi(NO3)3
+ NO + S + H2ONiS + H2O2 + H2SO4
S + NiSO4
+ H2OCr2(SO4)3 + K2S2O8+ H2O
K2Cr2O7
+ K2SO4
+ H2SO4AgNO3 + AsH3 + H2O
Ag + H3
AsO4
+ HNO3Na2S2O4 + AgCl + NH4OH
(NH4)2SO3
+ NaCl + Ag + H2OKJO3 + Cl2 + KOH
K5JO6
+ H2O
+ KC1Na2SeO3 + Cl2 + NaOH
Na2SeO4
+ NaCl + H2OAsH3 + KMnO4 + H2SO4
H3AsO4
+ MnSO4
+ K2SO4
+ H2OHg + NaNO3 + H2SO4
Na2SO4
+ Hg2SO4
+ NO + H2OH2C2O4 + KC1O3
K2CO3
+ CO2
+ C1O2
+ H2OMn(NO3)2 + PbO2 + HNO3
HMnO4
+ Pb(NO3)2
+ H2OH2C2O4 + КСЮ3
K2CO3
+ CO2
+ C1O2
+ H2OКClO3 + FeCl2 + HC1
KC1
+ FeCl3
+ H2OKH + SO2
H2
+ K2S2O4KJ + Na2O2 + H2O
J2
+ KOH + NaOHNa2O2 + KMnO4 + H2SO4
O2
+ H2O
+ Na2SO4
+ K2SO4
+ MnSO4MoS2 + O2 + Na2CO3
Na2MoO4
+ Na2SO4
+ CO2CH3CH2OH + K2Cr2O7 + H2SO4
CH3CHO+Cr2(SO4)3+K2SO4
+ H2OK2Mn04 + H2O
KMnO4
+ MnO2
+ KOHAu + KCN + O2 + H2O
K[Au(CN)2]
+ KOHP + KJO3 + KOH
K3PO4
+ KJ + H2ON2H4+ J2 + KOH
N2+
KJ + H2OFeBr2 + KMnO4 + H2SO4
Fe2(SO4)3
+ FeBr3
+ MnSO4
+ KBr + H2OH2O2 + AgNO3 + NH4OH
O2
+ Ag + NH4NO3
+ H2OHCHO + [Ag(NH3)2]OH
Ag + CO2
+
NH3
+ H2OH2S + C6H5NO2
S
+ C6H5NH2
+ H2OAsH3 + AuCl3 + KOH
K3As03
+ Au + H2ONaJ + MnO2 + H2SO4
J2
+ MnSO4
+ Na2SO4
+ H2ONaHSO3 + NaJO3 + H2SO4
Na2SO4
+ NaHSO4
+ J2
+ H2OJ2+KC1O3
KJO3+C12Br2+ NaOH
H2O
+ NaBr + NaBrO3MnSO4 + PbO2 + HNO3
HMnO4
+ Pb(NO3)2
+ PbSO4
+ H2OMnO2 + KBr + H2SO4
K2SO4
+ MnSO4
+ Br2
+ H2OSbCl3 + Hg2Cl2 + NaOH
NaSbO3
+ NaCl + Hg + H2OCoBr2 + O2 + KOH + H2O
Co(OH)3
+ KBrCo(NO3)2 + AgNO3 + NaOH
Co(OH)3
+ Ag + NaNO3Co + HNO3 + H2SO4
COSO4
+ N2
+ H2OKMnO4 + NaNO2 + Ba(OH)2
BaMnO4
+ NaNO3
+ KOH + H2OKMnO4 + HNO2 + H2SO4
HNO3
+ K2SO4
+ MnSO4
+ H2OBi(NO3)3 + SnCl2 + NaOH
Bi + Na2Sn03
+ NaNO3
+ NaCl + H2OH2SO3 + H2S
S
+ H2ONH4NO2
N2
+ H2OP + КОН + H2O
PH3 +
КН2РО2
S + КОН
K2SO3
+ K2S
+ Н2О
НС1 + CrO3
CrCl3+ С12+ Н2ОF2 + H2O
HF
+ O2AgNO3+ КОН + Н2О2
Ag+KNO3+ О2ъK2SO3 + KMnO4 + H2SO4
K2SO4
+ MnSO4
+ Н2ОK2SO3 + KMnO4 + Н2О
K2SO4
+ MnO2
+ КОНK2SO3 + KMnO4 + KOH
K2SO4
+ K2Mn04
+ H2OHBr + H2SO4
Br2
+ SO2
+ H2OС + H2SO4
CO2
+ SO2
+ H2OZn + H2SO4
ZnSO4
+ H2S
+ H2OP + HNO3
H3PO4
+ NO2
+ H2OAg + HNO3
AgNO3
+ NO2
+H2OCu + HNO3
Cu(NO3)2
+ NO + H2OZn + HNO3
Zn(NO3)2
+ N2O
+ H2OZn + HNO3
Zn(NO3)2
+ N2
+ H2OMg + HNO3
Mg(NO3)2
+ NH4NO3 + H2OКClO3 + FeSO4 + H2SO4
KC1 + Fe2(SO4)3
+ H2OKMnO4 + KCrO2 + H2O
K2Cr04
+ MnO(OH)2KMnO4 + H2SO4 + H2S
K2SO4
+ MnSO4
+ S + H2OAs2S + HNO3 + H2O
H3As04+
H2SO4+
NOCuS + HNO3
Cu(NO3)2
+ NO + H2O
+ SNa2SO3 + Na2Cr2O7 + H2SO4
Na2SO4+
Cr2(SO4)3
+ H2ONa2SO3 + J2 + H2O
Na2SO4
+ HJKCIO3 + FeCl2 + HCI
KC1 + FeCl3
+ H2OMnO(OH)2 + H2O2 + H2SO4
MnSO4
+ H2O
+ O2H2O2 + KJ + HCI
J2
+ KC1 + H2OKMnO4 + HNO2 + H2SO4
HNO3
+ K2SO4
+ MnSO4
+ H2OH2O2 + AgNO3 + NH4OH
O2
+ Ag + NH4NO3
+ H2OKJ + H2O2 + H2SO4
J2
+ K2SO4
+ H2OKJ + O3 + H2O
J2
+ O2
+ KOHN2H4 + KMnO4 + H2SO4
N2
+ MnSO4
+ K2SO4
+ H2ONa2SO3 + HNO3
Na2SO4
+ NO + H2OAs2O3 + HOC1 + H2O
H3AsO4
+ HCIMnSO4 + Ca(OCl)2 + NaOH
MnO2
+ CaCl2
+ Na2SO4
+ H2OMnCl2 + KOC1 + KOH
MnO2
+ KC1 + H2OMnSO4+ H2O2+ KOH
MnO2+
K2SO4+
H2OMnSO4 + NaNO3 + Na2CO3
Na2Mn04
+ CO2
+ NaNO2
+ Na2SO4Ni(OH)2+ CaOCl2+ H2O
Ni(OH)3
+ CaCl2UC14 + O2 + H2O
UO2C12
+ HCIKJ + CeO2 + HCI
J2
+ CeCl3
+ KC1 + H2OBi(NO3)3 + SnCl2 + NaOH
Bi + Na2SnO,
+ NaCl + NaNO3
+ H2OAs2Se3 + HNO3 + H2O
H3AsO4
+ H2SeO4
+ NOPbO2 + MnSO4 + HNO3
HMnO4
+ PbSO4
+ Pb(NO3)2
+ H2OH2S + HNO3
H2SO4
+ NO + H2OK2Cr2O7 + NaNO2 + H2SO4
Cr2(SO4)3
+ NaNO3
+ K2SO4
+ H2OK2Cr2O7 + HCl
CrCl3
+ Cl2
+ KCl + H2O
