2.3. Окислительно-восстановительная двойственность

Некоторые соединения способны проявлять как окислительные, так и восстановительные свойства. Например, N может проявлять с.о.. от +5 () до -3 (). Поэтому азотистая кислотаи её соли, гдес.о.. азота равна +3, вступают в реакцию как с сильными окислителями, так и с сильными восстановителями.

С сильными окислителями С сильными восстановителями

окисляется, т.е. выступает как восстанавливается, т.е. выступает

восстановитель (с.о..) как окислитель (с.о.)

с окислителями N –восстановитель с восстановителями N – окислитель

Кроме азотной кислоты, окислительно-восстановительной двойственностью обладают сера, йод, пероксид водорода и ряд других веществ.

3.Составление уравнений окислительно-восстановительных реакций методом электронного баланса

1) Составить схему реакций с указанием реагентов и продуктов реакции.

2) Определить с.о.. и отметить элементы, изменяющие в результате реакции с.о.

3) Найти окислитель и восстановитель (S – восстановитель., Cl – окислитель)

4) Составить уравнение электронного баланса.

Полуреакция окисления2 1

Полуреакция восстановления 8 4

5) Найти коэффициенты с учётом выполнения электронного баланса, т. е. так, чтобы число электронов, отдаваемых при окислении, было равно числу электронов, принимаемых при восстановлении.

6) Расставить коэффициенты в уравнении реакции.

4. Экспериментальная часть

Опыт №1. Влияние pH среды на окислительную активность иона и восстановительную активность ионаSO₃^2-

В три пробирки наберите по 1-2перманганата калия – В первую пробирку добавьте 1серной кислоты, во вторую - 1воды, в третью – 2щёлочи. В каждую пробирку прилейте по 1сульфита натрия. Наблюдайте изменения, происходящие в каждой пробирке:

1. Какое вещество окрашивает раствор в жёлтый цвет в первой пробирке?

2. Какое вещество выпало в осадок во второй пробирке?

3. Какое вещество окрасило раствор в третьей пробирке?

4. Почему через некоторое время зелёный цвет в третьей пробирке исчезает и выпадает бурый осадок?

Составьте электронно-ионный баланс и запишите стехиометрические уравнения окислительно-восстановительных реакций в молекулярной и ионной форме.

Примечание: при выполнении работы используйте таблицу цветности ионов и молекул, приведённую на последней странице.

1).

2).

3).

Опыт №.2. Окислительные свойства иона в кислой среде

В пробирку наберите 1раствора бихромата калия, добавьте 1серной кислоты и внесите несколько кристаллов сульфита натрия. Перемещайте раствор. Как изменилось окрашивание раствора? Составьте электронно-ионный баланс с учётом перехода ионав иони запишите стехиометрическое уравнение окислительно-восстановительной реакции в ионной и молекулярной форме.

Опыт №.3. Восстановительные свойства иона в щелочной среде

В пробирку наберите 1раствора сульфида натрия, добавьте 1раствора щёлочи, а затем 1-2раствора нитрата висмута (III) -. Какое вещество выпало в осадок? Составьте электронно-ионный баланс с учётом перехода ионав иони запишите стехиометрическое уравнение окислительно-восстановительной реакции в ионной и молекулярной форме.

.

Опыт №4. Восстановительные свойства пероксида водорода Н₂О₂ в кислой и нейтральной среде

В две пробирки наберите по 1раствора перманганата калия. В первую пробирку добавьте 1-22H – серной кислоты, а во вторую – немного воды. В обе пробирки прилейте по 1-23% - процентного раствора пероксида водорода. Что наблюдается? Почему обесцветился раствор в первой пробирке? Какое вещество выпало в осадок во второй пробирке? Составьте электронно-ионный баланс с учётом выделения газа-кислорода изи запишите стехиометрические уравнения окислительно-восстановительной реакции в ионной и молекулярной форме.

.

.

Опыт №5. Окислительные свойства пероксида водорода Н₂О₂ в кислой среде.

Наберите в пробирку 1мл раствора иодида калия (KI), добавьте 1-2 раствора соляной кислоты, а затем 1пероксида водорода. Как изменилось окрашивание раствора?

Составьте электронно-ионный баланс с учётом перехода в молекулы воды. Запишите стехиометрическое уравнение окислительно-восстановительной реакции в ионной и молекулярной форме.

Опыт №6. Восстановительные свойства дигидроксида никеля (II) в присутствии различных окислителей.

В две пробирки налейте по 1-2раствора сульфата или нитрата никеля (II). В каждую пробирку добавьте по 1-2раствора щёлочи до выпадения осадка. В первую пробирку прилейте 1раствора перманганата калия, а во вторую - 1раствора хромата калия.

Что наблюдается? Используя таблицу цветности ионов и молекул, определите, в какие вещества превратился дигидроксид никеля. Составьте электронно-ионный баланс с учётом перехода иона в ион, а ионав ион. Запишите стехиометрические уравнения окислительно-восстановительных реакций в ионной и молекулярной форме. Сделайте вывод о сравнительной окислительной активности ионовив щелочной среде.

,

,

.

ЛИТЕРАТУРА

1. Химия: Справ. Изд./ В.Шретер, К.-Х.Лаутеншлегер, Х.Бибрак и др.: Пер. с нем. – М.:Химия, 1989, 648 с.

2. Глинка Н.Л. Общая химия:Учебное пособие для вузов./ Под ред. В.А.Рабиновича. Л.: Химия, 1984, 704 с.