OVR
.pdf21
6) Уравниваем суммарные за- |
6) NO3- + 4Н+ + 3е- NO + |
|
ряды справа и слева. Слева |
+ 2Н2О |
|
сумма зарядов равна –1 + 4 = |
|
|
+3. Справа сумма зарядов рав- |
|
|
на 0. Нужно слева прибавить |
|
|
3е-. Получили полуреакцию для |
|
|
окислителя. |
|
7) SO2 SО42- |
7) Начинаем составлять полу- |
||
реакцию для |
восстановителя. |
|
Определяем Оф восстановите- |
|
|
ля. Оф для SO2 |
будет SО42- |
|
( S+IV S+VI). |
|
8) SO2 + 2H2O SО42- + 4H+ |
8) Уравниваем число атомов |
||
слева и справа. Число атомов S |
|
|
одинаково; справа 4 атома О, |
|
|
слева их 2; учитывая среду ре- |
|
|
акции, добавляем в левую часть |
|
|
2Н2О, в правую – 4Н+. |
9) SO2 + 2H2O –2е- SО42- + |
|
9) Уравниваем сумму зарядов |
||
слева и справа. Слева сумма |
+ 4H+ |
|
зарядов равна 0, справа сумма |
|
|
зарядов равна +2. Нужно из ле- |
|
|
вой части вычесть 2е-. Получи- |
|
|
ли полуреакцию для восстано- |
|
|
вителя. |
|
10) 2 NO3- + 4Н+ + 3е- NO + |
10) Уравниваем число приня- |
||
тых и отданных электронов. |
+2Н2О |
|
Находим |
дополнительные |
3 SO2 + 2H2O – 2е- |
множители для каждой полуре- |
SО42- + 4H+ |
|
акции. |
|
11) 2NO3-+ 8Н+ + 3SO2+ 6Н2О = |
11) Составляем ионное уравне- |
||
ние ОВР. Суммируем левые и |
= 2NO+ 4Н2О + 3SО42- + 12Н+ |
|
правые части |
полуреакций с |
2NO3- +3SO2 + 2Н2О = 2NO + |
учетом коэффициентов. |
+ 3SО42- + 4Н+ |
22
12) Составляем уравнение ОВР |
12) 2НNO3 (разб) + 3SO2 + 2Н2О = |
||
в молекулярном виде. Исполь- |
= 2NO2 + 3Н2SО4 |
||
зуем ионное уравнение (п.11) и |
|
||
запись реагентов в молекуляр- |
|
||
ном виде (п.1). |
|
13) NO3- (разб)/NO |
|
13) |
Определяем |
направление |
|
протекания реакции. Составля- |
|
||
ем сопряженную пару Оф/Вф |
|
||
для окислителя. |
|
|
|
14) |
Выписываем |
стандартный |
14) = 0,96 В |
потенциал сопряженной пары |
|
||
для Ок в кислотной среде. |
15) SО4 2- / SO2 |
||
15) |
Составляем |
сопряженную |
|
пару Оф/Вф для восстановите- |
|
||
ля. |
|
|
|
16) |
Выписываем |
стандартный |
16) = 0,16 В |
потенциал сопряженной пары |
|
||
для Вс в кислотной среде. |
|
||
17) |
Находим разность между |
17) = ок – вс = |
|
стандартным потенциалом Ок и |
= 0,96 – 0,16 = 0,80 В |
||
стандартным потенциалов Вс. |
|
||
18) Делаем вывод о протекании |
18) 0,80 В 0,4 В, реакция |
||
ОВР в стандартных условиях. |
идет в стандартных условиях |
||
|
|
|
до конца. |
www.mitht.ru/e-library
23
Задание 7
Составьте уравнение реакции, протекающей в водном растворе между очень разбавленной азотной кислотой и алюминием. Определите, протекает ли самопроизвольно данная реакция в стандартных условиях.
Алгоритм |
Результат |
1) Записываем реагенты в мо- |
1) HNO3 (оч.разб.) + AI |
лекулярном виде. |
2) H++ NO3- + AI = |
2) Записываем реагенты в ион- |
|
ном виде. HNO3 – в водном |
|
растворе является сильной ки- |
|
слотой, находится в виде ионов. |
3) H++ NO3- + AI = |
3) Определяем функции ве- |
|
ществ (окислитель, восстанови- |
|
тель), среду реакции. Записыва- |
|
ем ионы, участвующие в реак- |
|
ции. NO3 - – Ок за счет N+V; AI– |
|
Вс. Среда кислотная (Н+). |
4) NO3- NH4+ |
4) Начинаем составлять полу- |
|
реакцию для окислителя. Нахо- |
|
дим Вф для очень разбавл. NO3- |
|
в кислотной среде – это NН4+; |
|
(N+V N -III ). |
5) NO3- + 10Н+ NН4+ +3Н2О |
5) Уравниваем число атомов |
|
слева и справа. Число атомов N |
|
одинаково; слева есть 3 атома |
|
О, справа нет атомов О; учиты- |
|
вая среду реакции, добавляем в |
|
правую часть 3Н2О, в левую – |
|
10Н+. |
|
24
6) Уравниваем суммарные за- |
6) NO3- + 10Н+ + 8е- NН4+ + |
ряды справа и слева. Слева |
+ 3Н2О |
сумма зарядов равна –1 + (+10) |
|
= +9. Справа сумма зарядов |
|
равна +1. Нужно слева приба- |
|
вить 8е-. Получили полуреак- |
|
цию для окислителя. |
7) AI AI3+ |
7) Начинаем составлять полу- |
|
реакцию для восстановителя. |
|
Определяем Оф восстановите- |
|
ля. Оф для AI будет AI+3 (AIo |
|
AI+III). |
|
8)Уравниваем число атомов 8) AI AI3+ слева и справа. Число атомовАI
одинаково.
9)Уравниваем сумму зарядов 9) AI –3e- AI3+ слева и справа. Слева суммарный заряд 0; справа суммарный
заряд +3, т.е. нужно из левой части вычесть 3е-. Получили полуреакцию для восстановителя.
10) Уравниваем число приня- |
10) 3 NO3- + 10Н+ + 8е- |
|
тых и отданных электронов. |
NН4+ + 3Н2О |
|
Находим |
дополнительные |
8 AI –3e- AI3+ |
множители для каждой полуре- |
|
|
акции. |
|
11) 3NO3- + 30Н+ + 8AI= |
11) Составляем ионное уравне- |
||
ние ОВР. Суммируем левые и |
= 3NH4+ + 8AI3+ + 9Н2О |
|
правые части |
полуреакций с |
|
учетом коэффициентов. |
|
|
12) Составляем уравнение ОВР |
12) 30НNO3 (разб) + 8AI = |
|
в молекулярном виде. Исполь- |
= 3(NH4)NO3 + 8AI(NO3)3 + |
|
зуем ионное уравнение (п.11) и |
+ 9H2O |
|
запись реагентов в молекуляр- |
|
|
ном виде (п.1). |
|
|
www.mitht.ru/e-library
25
13) |
Определяем |
направление |
13) |
NO3- (оч.разб) / NН4+ |
протекания реакции. Составля- |
|
|
||
ем сопряженную пару Оф/Вф |
|
|
||
для окислителя. |
|
|
|
|
14) |
Выписываем |
стандартный |
14) |
= 0,88 В |
потенциал сопряженной пары |
|
|
||
для Ок в кислотной среде. |
|
AI3+/AI |
||
15) |
Составляем |
сопряженную |
15) |
|
пару Оф/Вф для восстановите- |
|
|
||
ля. |
|
|
|
|
16) |
Выписываем |
стандартный |
16) |
= –1,70 В |
потенциал сопряженной пары |
|
|
||
для Вс в кислотной среде. |
|
|
||
17) |
Находим разность между |
17) |
= ок – вс = |
|
стандартным потенциалом Ок и |
= 0,88 – (–1,70) = 2,58 В |
|||
стандартным потенциалов Вс. |
|
|
||
18) Делаем вывод о протекании |
18) |
2,58 В 0,4 В, реакция |
||
ОВР в стандартных условиях. |
идет в стандартных условиях |
|||
|
|
|
до конца. |
26
Задание 8
Составьте уравнение реакции, протекающей между водным раствором сероводорода и разбавленной азотной кислотой. Определите, протекает ли самопроизвольно данная реакция в стандартных условиях.
Алгоритм |
Результат |
1) Записываем реагенты в мо- |
1) HNO3(конц.) + H2S(р) |
лекулярном виде. |
2) H++ NO3- + H2S = |
2) Записываем реагенты в ион- |
|
ном виде. HNO3 – в водном |
|
растворе является сильной ки- |
|
слотой, находится в виде ио- |
|
нов; H2S – в водном растворе |
|
слабая кислота, находится в |
|
основном в виде молекул. |
3) H++ NO3- + H2S = |
3) Определяем функции ве- |
|
ществ (окислитель, восстано- |
|
витель), среду реакции. Запи- |
|
сываем ионы, участвующие в |
|
реакции. NO3 - – Ок за счет N+V; |
|
H2S – Вс за счет S-II. Среда ки- |
|
слотная (Н+). |
4) NO3- NO |
4) Начинаем составлять полу- |
|
реакцию для окислителя. Нахо- |
|
дим Вф для разбавл. NO3- в ки- |
|
слотной среде – это NO; т.к. в |
|
реакции – водный раствор H2S |
|
и HNO3 (конц.) будет разбавлять- |
|
ся (N+V N +II ). |
|
www.mitht.ru/e-library
27
5) Уравниваем |
число атомов |
5) NO3- + 4Н+ NO + 2Н2О |
|
слева и справа. Число атомов N |
|
||
одинаково; слева есть 3 атома |
|
||
О, справа 1 атом О; учитывая |
|
||
среду реакции, добавляем в |
|
||
правую часть 2Н2О, в левую – |
|
||
4Н+. |
|
|
6) NO3- + 4Н+ + 3е- NО + |
6) Уравниваем суммарные за- |
|||
ряды справа и слева. Слева |
+ 2Н2О |
||
сумма зарядов равна –1 + (+4) = |
|
||
+3.Справа сумма зарядов равна |
|
||
0. Нужно слева прибавить 3е-. |
|
||
Получили |
полуреакцию для |
|
|
окислителя. |
|
|
|
7) Начинаем составлять полу- |
7) H2S S |
||
реакцию для |
восстановителя. |
|
|
Определяем |
Оф восстановите- |
|
|
ля. Оф для H2S будет S (S-II |
|
||
Sо). |
|
|
8) H2S S + 2Н+ |
8) Уравниваем |
число атомов |
||
слева и справа. Число атомов S |
|
||
одинаково. Слева число атомов |
|
||
Н равно 2, справа их нет. До- |
|
||
бавляем справа 2 атома Н. |
9) H2S –2е- S + 2Н+ |
||
9) Уравниваем сумму зарядов |
|||
слева и справа. Слева сумма |
|
||
зарядов равна 0, справа сумма |
|
||
зарядов равна +2. Нужно из ле- |
|
||
вой части вычесть 2е-. Получи- |
|
||
ли полуреакцию для восстано- |
|
||
вителя. |
|
|
10) 2 NO3- + 4Н+ + 3е- NО + |
10) Уравниваем число приня- |
|||
тых и отданных электронов. |
+ 2Н2О |
||
Находим |
дополнительные |
3 H2S –2е- S + 2Н+ |
множители для каждой полуреакции.
28
11) Составляем ионное уравне- |
11) 2NO3- + 8Н+ + 3H2S = 2NО + |
||
ние ОВР. Суммируем левые и |
+ 4Н2О + 3S + 6Н+ |
||
правые части полуреакций с |
2NO3- + 2Н+ + 3H2S = 2NО + |
||
учетом коэффициентов. |
+ 4Н2О + 3S |
||
12) Составляем уравнение ОВР |
12) 2НNO3 (конц) + 3H2S(р) = 3S + |
||
в молекулярном виде. Исполь- |
+ 2NО + 4Н2О |
||
зуем ионное уравнение (п.11) и |
|
||
запись реагентов в молекуляр- |
|
||
ном виде (п.1). |
|
13) NO3-/NО |
|
13) |
Определяем |
направление |
|
протекания реакции. Составля- |
|
||
ем сопряженную пару Оф/Вф |
|
||
для окислителя. |
|
|
|
14) |
Выписываем |
стандартный |
14) = 0,96 В |
потенциал сопряженной пары |
|
||
для Ок в кислотной среде. |
|
||
15) |
Составляем |
сопряженную |
15) S/ H2S |
пару Оф/Вф для восстановите- |
|
||
ля. |
|
|
|
16) |
Выписываем |
стандартный |
16) = 0,14 В |
потенциал сопряженной пары |
|
||
для Вс в кислотной среде. |
|
||
17) |
Находим разность между |
17) = ок – вс = |
|
стандартным потенциалом Ок и |
= 0,96 – 0,14 = 0,82 В |
||
стандартным потенциалов Вс. |
|
||
18) Делаем вывод о протекании |
18) 0,82 В 0,4 В, реакция |
||
ОВР в стандартных условиях. |
идет в стандартных условиях |
||
|
|
|
до конца. |
www.mitht.ru/e-library
29
Задание 9
Составьте уравнение реакции, протекающей в водным растворе между пероксидом водорода и гексагидроксохроматом (III) натрия. Определите, протекает ли самопроизвольно данная реакция в стандартных условиях.
Алгоритм |
Результат |
1) Записываем реагенты в моле- |
1) H2O2 + Na3 Cr(OH)6 |
кулярном виде. |
2) H2O2 + 3Na+ + Cr(OH)6 3- |
2) Записываем реагенты в ион- |
|
ном виде. Na3 Cr(OH)6 – рас- |
|
творимое комплексное соеди- |
|
нение, в растворе образует ио- |
|
ны, Н2О2 – слабо диссоциирует |
|
на ионы, в растворе находится в |
|
виде молекул. |
3) H2O2 + 3Na+ + Cr(OH)6 3- |
3) Определяем функции ве- |
|
ществ (окислитель, восстанови- |
|
тель), среду реакции. Записыва- |
|
ем ионы, участвующие в реак- |
|
ции – Cr(OH)6 3- – Ок за счет |
|
Cr+III; H2O2 – Вс за счет O-II. |
4) Н2О2 ОН- |
4) Начинаем составлять полуре- |
|
акцию для окислителя. Нахо- |
|
дим Оф для Ок. Вс форма для |
|
Н2О2 это ОН-. (О-I O-II). Среда |
|
щелочная. |
5) Н2О2 2ОН- |
5) Уравниваем число атомов |
|
слева и справа. Слева 2 атома Н |
|
и 2 атома О, а справа 1 атом и Н |
|
и О, поэтому удваиваем число |
|
групп ОН-. |
|
30
6) Уравниваем суммарные заря- |
6) Н2О2 + 2е- 2ОН- |
||
ды справа и слева. Слева сумма |
|
||
зарядов равна 0. Справа сумма |
|
||
зарядов равна –2. Нужно слева |
|
||
прибавить 2е-. Получили полу- |
|
||
реакцию для окислителя. |
7) Cr(OH)6 3- CrO42- |
||
7) Начинаем составлять полуре- |
|||
акцию для восстановителя. Оп- |
|
||
ределяем |
Оф |
восстановителя. |
|
Оф для Cr(OH)6 3- будет CrO42- |
|
||
(Cr+III Cr+VI). |
|
8) Cr(OH)6 3- + 2ОН- |
|
8) Уравниваем |
число атомов |
||
слева и справа. Число атомов Cr |
CrO42- + 4Н2О |
||
одинаково. Слева число атомов |
|
||
Н равно 6, справа их нет. Учи- |
|
||
тывая среду реакции, добавляем |
|
||
в правую часть – 4Н2О, а в ле- |
|
||
вую – 2ОН- |
|
9) Cr(OH)6 3- + 2ОН- –3е- |
|
9) Уравниваем |
сумму зарядов |
||
слева и справа. Слева суммар- |
CrO42-+ 4Н2О |
||
ный заряд –3 + 2(–1) = –5; спра- |
|
||
ва суммарный заряд –2 + 0 = –2, |
|
||
т.е. нужно из левой части вы- |
|
||
честь 3е-. Получили полуреак- |
|
||
цию для восстановителя. |
10) 3 Н2О2 + 2е- 2ОН- |
||
10) Уравниваем число приня- |
|||
тых и отданных электронов. |
2 Cr(OH)6 3- + 2ОН- –3е- |
||
Находим дополнительные мно- |
CrO42- + 4Н2О |
||
жители для каждой полуреак- |
|
||
ции. |
|
|
11) 3Н2О2 + 2 Cr(OH)6 3-+ |
11) Составляем ионное уравне- |
|||
ние ОВР. Суммируем левые и |
+ 4ОН-= 6ОН- + 2CrO42-+ 8Н2О |
||
правые |
части |
полуреакций с |
3Н2О2 + 2 Cr(OH)6 3-= 2ОН- + |
учетом коэффициентов. |
+ 2CrO42- + 8Н2О |
www.mitht.ru/e-library
|
|
|
31 |
|
|
32 |
|
12) Составляем уравнение ОВР |
12) |
3H2O2 + 2Na3 Cr(OH)6 = |
Задание 10 |
|
|||
в молекулярном виде. Исполь- |
= 2Na2CrO4 + 8Н2О + 2NaOH |
Составьте уравнение реакции, протекающей в водном |
|||||
зуем ионное уравнение (п.11) и |
|
|
|||||
запись реагентов в молекуляр- |
|
|
растворе между перманганатом калия и пероксидом водорода. |
||||
ном виде (п.1). |
|
|
|
H2O2 /ОН- |
Определите, протекает ли самопроизвольно данная реакция в |
||
13) |
Определяем |
направление |
13) |
стандартных условиях. |
|
||
протекания реакции. Составля- |
|
|
Алгоритм |
Результат |
|||
ем сопряженную пару Оф/Вф |
|
|
|||||
для окислителя. |
|
|
|
|
1) Записываем реагенты в мо- |
1) KMnO4 + H2O2 |
|
14) |
Выписываем |
стандартный |
14) |
= 0,94 В |
лекулярном виде. |
2) K+ + MnO4– + H2O2 = |
|
потенциал сопряженной |
пары |
|
|
2) Записываем реагенты в ион- |
|||
для Ок в щелочной среде. |
|
|
CrO42- / Cr(OH)6 3- |
ном виде. KMnO4 –растворимая |
|
||
15) |
Составляем |
сопряженную |
15) |
соль, H2O2 – в водном растворе |
|
||
пару Оф/Вф для восстановите- |
|
|
существует в виде молекул. |
3) MnO4- + H2O2 = |
|||
ля. |
|
|
|
|
|
3) Определяем функции ве- |
|
16) |
Выписываем |
стандартный |
16) |
= –0,17 В |
ществ (окислитель, восстанови- |
|
|
потенциал сопряженной |
пары |
|
|
тель), среду реакции. Записыва- |
|
||
для Вс в щелочной среде. |
|
|
|
ем ионы, участвующие в реак- |
|
||
17) |
Находим разность |
между |
17) |
= ок – вс = |
ции. MnO4- Ок за счет Mn+VII, |
|
|
стандартным потенциалом Ок и |
= 0,94 –(– 0,17) = 1,11 В |
Н2О2 – Вс за счет О–II. Среда |
|
||||
стандартным потенциалов Вс. |
|
|
нейтральная. |
|
|||
18) Делаем вывод о протекании |
18) |
1,11 В 0,4 В, реакция |
4) Начинаем составлять полуре- |
4) MnO4 MnO2 |
|||
ОВР в стандартных условиях. |
идет в стандартных условиях |
акцию для окислителя. Находим |
|
||||
|
|
|
|
до конца. |
Вф MnO4- в нейтральной среде – |
|
|
|
|
|
|
|
|
это MnO2(Mn+VII Mn+IV). |
5) MnO4 +2Н2О MnO2 + |
|
|
|
|
|
|
5) Уравниваем число атомов |
|
|
|
|
|
|
|
слева и справа. Число атомов |
+ 4ОН |
|
|
|
|
|
|
Mn одинаково. Слева 4 атома О, |
|
|
|
|
|
|
|
а справа только 2, поэтому учи- |
|
тывая среду реакции, в левую часть добавляем 2Н2О, а в правую – 4ОН .
www.mitht.ru/e-library
33
6) Уравниваем суммарные за- |
6) MnO4 +2Н2О + 3е– |
|
ряды справа и слева. Слева |
MnO2 + 4ОН |
|
сумма зарядов равна –1 + 0 = |
|
|
–1. Справа сумма зарядов равна |
|
|
0 + 4(–1) = –4. Нужно слева |
|
|
прибавить 3е . Получили полу- |
|
|
реакцию для окислителя. |
|
|
7) Начинаем составлять полу- |
7) Н2О2 О2 |
|
реакцию для восстановителя. |
|
|
Определяем Оф |
восстановите- |
|
ля. Оф для Н2О2 |
будет О2;(О-II |
|
О0). |
|
8) Н2О2 О2 + 2Н+ |
8) Уравниваем |
число атомов |
|
слева и справа. Слева и справа 2 |
|
|
атома О. Слева 2 атома Н, а |
|
|
справа их нет, поэтому справа |
|
|
добавляем 2Н+. |
|
9) Н2О2 2е О2 + 2Н+ |
9) Уравниваем сумму зарядов |
||
слева и справа. Слева сумма |
|
|
равна 0, справа 0 + 2(+1) = +2; |
|
|
поэтому из левой части вычита- |
|
|
ем 2е . Получили полуреакцию |
|
|
для восстановителя. |
10) 2MnO4 +2Н2О + 3е– |
|
10) Уравниваем число принятых |
||
и отданных электронов в ОВР. |
MnO2 + 4ОН |
|
Находим дополнительные мно- |
3Н2О2 2е О2 + 2Н+ |
|
жителидля каждойполуреакции. |
|
|
11) Составляем ионное уравнение |
11) 2MnO4 + 4Н2О + 3Н2О2 = |
|
ОВР. Суммируем левые и правые |
= 2MnO2 + 8ОН + 3О2 + 6Н+ |
|
части полуреакций с учетом ко- |
2MnO4 + 3Н2О2 = 2MnO2 + |
|
эффициентов. В |
правой части |
+ 2ОН + 3О2 + 2Н2О |
уравнения получилось 8ОН и 6Н+, что соответствует 6 молекулам Н2О и 2ОН . Сокращаем подобныечленыв уравнении.
34
12) Составляем уравнение ОВР |
12) |
2КMnO4 + 3Н2О2 = |
|||||
в молекулярном виде. Исполь- |
= 2MnO2 + 2КОН+ 3О2 + |
||||||
зуем ионное уравнение (п.11) и |
+ 2Н2О |
||||||
запись реагентов в молекуляр- |
|
|
|
|
|||
ном виде (1). |
|
|
|
|
|
||
13) |
Определяем |
направление |
13) MnO4 /MnO2 |
||||
протекания реакции. Составля- |
|
|
|
|
|||
ем сопряженную Оф/Вф для |
|
|
|
|
|||
окислителя. |
|
|
|
о |
|
||
14) |
Выписываем |
стандартный |
14) |
|
= 0,69 В |
||
|
|||||||
потенциал для Ок в нейтраль- |
|
|
|
|
|||
ной среде. |
|
|
|
|
|
||
15) |
Составляем |
сопряженную |
15) |
О2 /Н2О2 |
|||
пару Оф/Вф для восстановите- |
|
|
|
|
|||
ля. |
|
|
|
|
о |
|
|
16) |
Выписываем |
стандартный |
16) |
|
= 0,13 В |
||
|
|||||||
потенциал сопряженной пары |
|
|
|
|
|||
для восстановителя в нейтраль- |
|
|
|
|
|||
ной среде. |
|
|
о = оок овс = |
||||
17) |
Находим разность между |
17) |
|||||
стандартным потенциалом Ок и |
|
= 0,69 ( 0,13) = 0,82 В |
|||||
стандартным потенциалом Вс. |
|
|
|
|
|||
18) Делаем вывод о протекании |
18) |
0,82 В 0,4 В реакция |
|||||
ОВР в стандартных условиях. |
идет в прямом направлении в |
||||||
|
|
|
стандартных условиях. |
www.mitht.ru/e-library
35
Задание 11
Составьте уравнение реакции, протекающей в водном растворе между оксидом свинца (IV) и нитратом марганца (II) в присутствии азотной кислоты. Определите, протекает ли самопроизвольно данная реакция в стандартных условиях.
Алгоритм |
Результат |
1) Записываем реагенты в мо- |
1) PbO2 + Mn(NO3)2 + HNO3 |
лекулярном виде. |
2) PbO2 + Mn2+ + 2NO3– + H+ + |
2) Записываем реагенты в ион- |
|
ном виде. Mn(NO3)2 – раствори- |
+ NO3– = |
мая соль, PbO2 – твердое вещест- |
|
во, участвует в реакции в виде |
|
молекул, НNO3 – в водном рас- |
|
твореобразует ионы. |
3) PbO2 + Mn2+ + H+ = |
3) Определяем функции ве- |
|
ществ (окислитель, восстанови- |
|
тель), среду реакции. Записыва- |
|
ем ионы, участвующие в реак- |
|
ции. PbO2 Ок за счет Pb+II; |
|
Mn2+ – Вс. Среда кислотная. |
4) PbO2 Pb2+ |
4) Начинаем составлять полу– |
|
реакцию для окислителя. На– |
|
ходим Вф PbO2 в нейтральной |
|
среде – это Pb2+ (Pb+IV Pb+II). |
5) PbO2 + 4Н+ Pb2+ + 2Н2О |
5) Уравниваем число атомов |
|
слева и справа. Число атомов Pb |
|
одинаково. Слева 2 атома О, а |
|
справа их нет, поэтому учиты- |
|
вая среду реакции, в левую |
|
часть добавляем 4Н+, а в пра- |
|
вую – 2Н2О. |
|
36
6) Уравниваем суммарные за- |
6) PbO2 + 4Н+ +2е– Pb2+ + |
|||
ряды справа и слева. Слева |
+ 2Н2О |
|||
сумма зарядов равна 0 + 4 =+4. |
|
|||
Справа сумма зарядов равна +2 |
|
|||
+ 0 = +2. Нужно слева приба- |
|
|||
вить 2е . Получили полуреак- |
|
|||
цию для окислителя. |
|
7) Mn2+ MnО4 |
||
7) Начинаем составлять полуре- |
||||
акцию для восстановителя. Оп- |
|
|||
ределяем Оф |
восстановителя. |
|
||
Оф для Mn2+ будет MnО4 |
|
|||
(Mn+II Mn+VII). |
|
8) Mn2+ +4Н2О MnО4 + 8Н+ |
||
8) |
Уравниваем |
число |
атомов |
|
слева и справа. Слева и справа |
|
|||
одинаковое число атомов Mn. |
|
|||
Слева нет атомов О, а справа их |
|
|||
4, поэтому, в соответствии со |
|
|||
средой реакции, слева добавляем |
|
|||
4Н2О, а справа 8Н+. |
|
9) Mn2+ +4Н2О 5е |
||
9) |
Уравниваем |
сумму |
зарядов |
|
слева и справа. Слева сумма |
MnО4 + 8Н+ |
|||
равна +2+0 = +2, справа -1+8 = |
|
|||
=+7; поэтому из левой части |
|
|||
вычитаем 5е .Получили полу- |
|
|||
реакцию для восстановителя. |
10) 5 PbO2 + 4Н+ +2е– |
|||
10) Уравниваем число приня- |
||||
тых и отданных электронов в |
Pb2+ + 2Н2О |
|||
ОВР. Находим дополнительные |
2 Mn2+ + 4Н2О 5е |
|||
множители для каждой полуре- |
MnО4 + 8Н+ |
|||
акции. |
|
|
11) 5PbO2 + 20Н+ + 2Mn2+ + |
|
11) Составляем ионное уравне- |
||||
ние ОВР. Суммируем левые и |
+ 8Н2О 5Pb2+ + 10Н2О + |
|||
правые части |
полуреакций с |
+ 2MnО4 + 16Н+ |
||
учетом коэффициентов. Сокра- |
5PbO2 + 4Н+ + 2Mn2+ = |
|||
щаем подобные члены в урав- |
= 5Pb2+ + 2Н2О + 2MnО4 |
|||
нении. |
|
|
|
www.mitht.ru/e-library
37
12) |
Составляем уравнение ОВР |
12) 5PbO2 + 4НNO3 + |
||||
в молекулярном виде. Исполь- |
+ 2Mn(NO3)2 = 4Pb(NO3)2 + |
|||||
зуем ионное уравнение (п.11) и |
+ 2Н2О + Pb(MnО4)2 |
|||||
запись реагентов в молекуляр- |
|
|
|
|||
ном виде (1). |
|
13) PbO2/ Pb2+ |
||||
13) |
Определяем |
направление |
||||
протекания реакции. Составля- |
|
|
|
|||
ем сопряженную Оф/Вф для |
|
|
|
|||
окислителя. |
|
|
|
|
||
14) |
Выписываем |
стандартный |
14) |
о |
= 1,46 В |
|
|
||||||
потенциал для Ок в кислотной |
|
|
|
|||
среде. |
|
15) MnО4 /Mn2+ |
||||
15) |
Составляем |
сопряженную |
||||
пару Оф/Вф для восстановите- |
|
|
|
|||
ля. |
|
|
|
о |
|
|
16) |
Выписываем |
стандартный |
16) |
= 1,24 В |
||
|
||||||
потенциал сопряженной пары |
|
|
|
|||
для восстановителя в кислотной |
|
|
|
|||
среде. |
|
17) о = оок овс = |
||||
17) |
Находим разность между |
|||||
стандартным потенциалом Ок и |
= 1,46 1,24 = 0,22 В |
|||||
стандартным потенциалом Вс. |
|
|
|
|||
18) Делаем вывод о протекании |
18) 0,22 В 0,4 В реакция не |
|||||
ОВР в стандартных условиях. |
идет в прямом направлении в |
|||||
|
|
|
стандартных условиях. |
38
Задание 12
Составьте уравнение реакции, протекающей в водном растворе между нитритом калия и иодидом калия в присутствии серной кислоты. Определите, протекает ли самопроизвольно данная реакция в стандартных условиях.
|
Алгоритм |
|
Результат |
||
1) |
Записываем реагенты в мо- |
1) KNO2 + KI + H2SO4 |
|||
лекулярном виде. |
|
2) K+ + NO2 + К+ + I + 2Н+ + |
|||
2) |
Записываем реагенты в ион- |
||||
ном виде. KNO2, KI |
– |
+ SO42 = |
|||
растворимые соли, H2SO4 – |
|
||||
сильная кислота, водном рас- |
|
||||
творе находится в виде ионов. |
3) NO2 + I + 2Н+ = |
||||
3) |
Определяем |
функции |
ве- |
||
ществ (окислитель, восстанови- |
|
||||
тель), среду реакции. Записыва- |
|
||||
ем ионы, участвующие в реак- |
|
||||
ции. NO2 Ок за счет N+III; I – |
|
||||
Вс. Среда кислотная. |
|
|
|||
4) |
Начинаем составлять полу- |
||||
4) NO2 NO |
|||||
реакцию для окислителя. На- |
|
||||
ходим Вф NO2 это NO(N+III |
|
||||
N+II). |
|
|
5) NO2 + 2Н+ NO + Н2О |
||
5) |
Уравниваем |
число атомов |
слева и справа. Число атомов N одинаково. Слева 2 атома О, а справа только 1, поэтому учитывая среду реакции, в левую часть добавляем 2Н+, а в правую – Н2О
www.mitht.ru/e-library
39
6) Уравниваем суммарные за- |
|
|
+ |
|
6) NO2 |
+ 2Н + е NO + Н2О |
|||
ряды справа и слева. Слева |
|
|
|
|
сумма зарядов равна –1 + 2(+1) |
|
|
|
|
= +1. Справа сумма зарядов |
|
|
|
|
равна 0. Нужно слева приба- |
|
|
|
|
вить 1е . Получили полуреак- |
|
|
|
|
цию для окислителя. |
7) I I2 |
|
|
|
7) Начинаем составлять полу- |
|
|
||
реакцию для восстановителя. |
|
|
|
|
Определяем Оф восстановите- |
|
|
|
|
ля. Оф для I будет I2; ( I |
|
|
|
|
Iо). |
8) 2I I2 |
|
|
|
8) Уравниваем число атомов |
|
|
||
слева и справа. Слева 1 атом I,а |
|
|
|
|
справа их 2; т.е. число атомов |
|
|
|
|
йода слева нужно удвоить. |
9) 2I 2е I2 |
|
||
9) Уравниваем сумму зарядов |
|
|||
слева и справа. Слева сумма |
|
|
|
|
равна 2( 1) = 2, справа 0; по- |
|
|
|
|
этому из левой части вычитаем |
|
|
|
|
2е . Получили полуреакцию |
|
|
|
|
для восстановителя. |
|
|
+ |
|
10) Уравниваем число приня- |
|
|||
10) 2 NO2 |
+ 2Н |
+ е |
||
тых и отданных электронов в |
NO + Н2О |
|
||
ОВР. Находим дополнитель- |
12I 2е I2 |
|||
ные множители для каждой |
|
|
|
|
полуреакции. |
11) 2NO2 + 4Н+ +2I = |
|||
11) Составляем ионное урав- |
||||
нение ОВР. Суммируем левые |
= 2NO + 2Н2О + I2 |
|||
и правые части полуреакций с |
|
|
|
|
учетом коэффициентов. |
|
|
|
|
12) Составляем уравнение ОВР |
12) 2КNO2 + 2КI + 2Н2SО4 = |
|||
в молекулярном виде. Исполь- |
= 2NO + 2Н2О + I2 + 2K2SO4 |
|||
зуем ионное уравнение (п.11) и |
|
|
|
|
запись реагентов в молекулярном виде (1).
40
13) |
Определяем |
направление |
13) |
NO2 / NO |
||||
протекания реакции. Составля- |
|
|
|
|
||||
ем сопряженную Оф/Вф для |
|
|
|
|
||||
окислителя. |
|
|
|
|
о |
|
||
14) |
Выписываем |
стандартный |
14) |
|
= 1,2 В |
|||
|
||||||||
потенциал для Ок кислотной |
|
|
|
|
||||
среде. |
|
|
|
I2 /I |
||||
15) |
Составляем |
сопряженную |
15) |
|||||
пару Оф/Вф для восстановите- |
|
|
|
|
||||
ля. |
|
|
|
|
|
о |
|
|
16) |
Выписываем |
стандартный |
16) |
|
= 0,54 В |
|||
|
||||||||
потенциал сопряженной пары |
|
|
|
|
||||
для восстановителя в кислот- |
|
|
|
|
||||
ной среде. |
|
|
|
о = оок овс = |
||||
17) |
Находим |
разность между |
17) |
|||||
стандартным |
потенциалом Ок |
= 1,2 0,54 = 0,66 В |
||||||
и |
стандартным |
потенциалом |
|
|
|
|
||
Вс. |
|
|
|
|
|
|
|
|
18) |
Делаем вывод о протека- |
18) 0,66 В 0,4 В реакция идет |
||||||
нии ОВР в стандартных усло- |
в прямом направлении в стан- |
|||||||
виях. |
|
|
дартных условиях. |
www.mitht.ru/e-library