13

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ Брянский государственный технический университет

УТВЕРЖДАЮ

Ректор университета

_____________ А. В. Лагерев

"____"____________ 2008 г.

Химия окислительно-восстановительные процессы

Методические указания

к выполнению лабораторной работы

для студентов всех форм обучения

всех специальностей

Брянск 2008

УДК 541.8

Химия. Окислительно-восстановительные процессы: метод. указания к выполнению лабораторной работы для студентов всех форм обучения всех специальностей. - Брянск: БГТУ, 2008.- 12 с.

Разработали: Удовенко Е.В., асс.,

Казаков О. А., к. х. н., доц.,

Котелович О.Ф., к. х. н., доц.,

Ильина И. В., к.б.н.

Рекомендовано кафедрой "Безопасность жизнедеятельности и химия" (протокол № 5 от 22.01.08)

Научный редактор О. Г. Казаков

Редактор издательства Л. И. Афонина

Компьютерный набор Е. В.Удовенко

Темплан 2008 г., п. 66

Подписано в печать .03.08. Формат 6084. 1/16. Бумага офсетная. Офсетная печать. Усл. печ. л. 0,7. Уч.-изд. л. 0,7. Тираж 40 экз. Заказ Бесплатно

Брянский государственный технический университет.

241035, Брянск, бульвар 50-летия Октября, 7, БГТУ. 58-82-49.

Лаборатория оперативной полиграфии БГТУ, ул. Институтская, 16.

1. Цель работы

Цель работы - изучить и экспериментально проверить основные закономерности окислительно-восстановительных процессов для осмысленного составления уравнений этих процессов.

Продолжительность работы - 4 чaca.

2. Теоретическая часть

2.1. Степень окисления (окислительное число)

Реакции, идущие с изменением степени окисления одного или нескольких участвующих в реакции элементов, называют окислительно-восстановительными.

Степень окисления элемента в соединении определяется как число электронов, смещенных от атома данного элемента к другим атомам (при положительной степени окисления) или от других атомов к атому данного элемента (при отрицательной степени окисления).

Для вычисления степени окисления элемента в соединении следует исходить из следующих положений:

1. водород проявляет степень окисления +1 во всех соедине­ниях, кроме гидридов металлов (NаН, СаH₂ и т.п.), где его степень окисления равна -1;

2. степень окисления кислорода в соединениях равна -2, за исключением пероксидов (-1) и фторида кислорода OF₂ (+2);

3)степени окисления элементов в простых веществах: Н₂, О₂, хлор, сера, фосфор, графит, алмаз и др. - принимаются равными нулю;

4. постоянную степень окисления в соединениях проявляют щелочные металлы (+1), металлы главной подгруппы II группы (+2), цинк и кадмий (+2), алюминий (+3);

5. алгебраическая сумма произведений чисел атомов, входящих в состав молекулы, на их степень окисления равна нулю: К₂СгО₄ (+1 ^.2 +

+ 6-2^.4 = 0).

Отдача атомом электронов, сопровождающаяся повышением его степени окисления, называется окислением; присоединение атомом электронов, приводящее к понижению его степени окисления, на­зывается восстановлением. Вещество, в состав которого входит окисляющийся элемент, называется восстановителем; вещество, содержа­щее восстанавливающийся элемент, называется окислителем:

_{окисление}

_+2е

_{+2 восстановление 0 +4}

FeO + CO → Fe + CO₂

Общее число электронов, отданных восстановителем, всегда рав­но общему числу электронов, принятых окислителем. Различают следующие основные типы реакций окисления-восстанов­ления.

1. Реакция межмолекулярного окисления-восстановления, в которых одно вещество служит окислителем, а другое - восстановителем

2Al + 3О₂ = 2Аl₂О₃ .

2. Реакция самоокисления – самовосстановления (диспропорцио- нирования), в которых функции окислителя и восстановителя выполняет один и тот же элемент

_{0 +4 - 2}

3 S + 6КОН = K ₂SО₃ + 2K₂S + 3Н₂О.

окислитель

восстановитель

3. Реакция внутримолекулярного окисления-восстановления, в которых окислитель и восстановитель входят в состав одного и того - же исходного вещества

_{- 3 +6 0 +3}

^(NH₄⁾₂^Cr₂^O₇ ^{→ N}₂ ^{+ Cr}₂^O₃ ^{+ 4H}₂^O.