Литература

1. Глинка Н.Л. Общая химия. - М: Интеграл-Пресс, 2002. Гл.9. § 9.1-9.3.

2. Коровин Н.В. Общая химия. - М: Высшая школа, 2002. Гл.9. § 9.1.

3. Болячевская К.И., Полякова Е.В. Справочные материалы по общему и элективным курсам /Под ред. проф. И.М.Паписова/; МАДИ (ГТУ). – М., 2004.

3.8. Примеры решения задач

Пример 1. Определить степени окисления атомов в следующих соединениях: K₂Cr₂O₇, (SO₃)^2-, CO.

Решение.

_{+1 x -2 x -2 x -2}

K₂Cr₂O₇ (SO₃)^2- CO

2(+1) + 2x +7(-2) = 0 x + 3(-2) = -2 x + (-2) = 0

x = + 6 x = + 4 x = + 2

Пример 2 . Какие окислительно-восстановительные процессы происходят при следующих превращениях:

Pb Pb²⁺; MnO₄^- MnO₄^2-; Cl₂ 2Cl^- ?

Решение.

1. Определим степени окисления всех элементов:

_{0 +2 +7 -2 +2 -2 0 -1}

Pb Pb²⁺; MnO₄^- MnO₄^2-; Cl₂ 2Cl^- .

2. Повышение степени окисления происходит в процессе окисления, а понижение – при восстановлении. Следовательно,

Pb Pb²⁺ + 2(процесс окисления),

MnO₄^- + MnO₄² (процесс восстановления),

Cl₂ + 22Cl^- (процесс восстановления).

Пример 3. Составить уравнение окислительно-восстано­вительной реакции, протекающей по схеме:

KMnO₄ + H₃PO₃ + H₂SO_{4(среда)} MnSO₄ + H₃PO₄ + K₂SO₄ + H₂O.

Решение. Определяем степени окисления элементов в исходных веществах и продуктах реакции:

_{+1+ 7 -2 +1 +3 -2 +1 +6 -2 +2 +6 -2 +1 +5 -2 +1 +6 -2 +1 -2}

KMnO₄ + H₃PO₃ + H₂SO₄ MnSO₄ + H₃P O₄ + K₂SO₄ + H₂O.

Осуществляем выбор окислителя и восстановителя.

KMnO₄ – окислитель, так как степень окисления марганца в реакции понижается. H₃PO₃ - восстановитель, так как степень окисления фосфора в ходе реакции повышается.

Составляем уравнения электронного баланса для окислителя и восстановителя:

_{+3 +5}

восстановитель5 Р Р + 2(процесс окисления)

_{+7 +2}

окислитель 2 Мn + 5Мn (процесс восстановления)

_{+3 +7 +5 +2}

5 Р⁺³ + 2 Мn⁺⁷ 5 Р+ 2 Мn

Стехиометрические коэффициенты определяем методом электронного баланса с помощью электронных уравнений. Общее число электронов, отданных восстановителем, равно числу электронов, присоединяемых окислителем. Наименьшее общее кратное для отданных (2) и принятых электронов (5) равно 10. Для восстановителя и продукта его окисления получаем коэффициент 5, для окислителя и продукта его восстановления – коэффициент 2.

Уравнение реакции имеет вид:

2 КМnO₄ + 5 Н₃РО₃, + З Н₂SO₄ 2 МnSO₄ + 5 Н₃РО₄ + К₂SO₄ + З Н₂O.

Коэффициенты перед веществами, атомы которых не изменяют свою степень окисления, находим методом подбора.

Число атомов кислорода в левой и правой частях уравнения одинаковое (8+15+12 = 8+20+4+3), значит, данное уравнение является окончательным.