6.Составление ионно-электронных уравнений. Примеры.

Электронно-ионные уравнения показывают переход электронов от одних молекул, атомов или ионов, реально существующих в растворе, к другим с учетом характера среды. Для соблюдения материального баланса по кислороду и водороду в уравнениях окислительно – восстановительных полуреакций вводят молекулы воды и ионы ( H⁺, OH^-), образующиеся при ее диссоциации. Слабые электролиты, плохо растворимые или выделяющиеся в виде газа вещества, следует записывать в молекулярной форме.

Рассмотрим этот метод на примере реакции окисления сульфита натрия перманганатом калия в кислой среде:

Na₂SO₃ + KMnO₄ + H₂SO4 = Na₂SO₄ + MnSO₄ + K₂SO₄ + H₂O

В реакции окислителем является ион MnO₄^- , который восстанавливается до Mn²⁺; восстановитель ион - SO₃^2- - окисляется в ион SO₄^2-. Составим уравнение окисления – восстановления с учетом изменения кислородного состава ионов. В таких случаях нужно использовать формальное правило, заключающееся в том, что если кислородосодержащий ион переходит в бескислородный (MnO₄^- -> Mn²⁺) или ион с меньшим числом кислородных атомов, то избыточные атомы кислорода (окислителя) связываются в воду

MnO₄^- +8H⁺ -> Mn²⁺ + 4 H₂O

Если же ион-восстановитель превращается в ион с большим числом атомов кислорода (SO₃^2- -> SO₄^2-), то недостающие атомы берутся из молекул воды:

SO₃^2- + H₂O -> SO₄^2- + 2 H⁺

Таким образом, получим два уравнения полуреакций

MnO₄^- +8H⁺ -> Mn²⁺+ 4 H₂O (1)

SO₃^2- + H₂O -> SO₄^2- + 2 H⁺ (2)

Посколько суммарное число зарядов продуктов реакции должно быть равно суммарному числу зарядов исходных веществ, то в левую часть уравнения (1) необходимо поставить 5 электронов:

MnO₄^- +8H⁺ + 5 e^- -> Mn²⁺+ 4 H₂O

А из левой части (2) вычесть 2 электрона:

SO₃^2- + H₂O -2 e^--> SO₄^2- + 2 H⁺

Теперь следует учесть, что число электронов, принятых окислителем, должно быть равно числу эл-ов, отданных вос-ем

MnO₄^- +8H⁺ + 5 e^- -> Mn²⁺+ 4 H₂O *2

SO₃^2- + H₂O -2 e^--> SO₄^2- + 2 H⁺ *5

Тогда, сложив обе полуреакции, получим

2MnO₄^- +16H⁺ + 5SO₃^2- + 5H₂O = 2Mn²⁺+ 8H₂O + 5SO₄^2- + 10 H⁺

Сократив одинаковые ионы и молекулы в правой и левой частях уравнения, получаем уравнение ОВР в ионно-молекулярной форме:

2MnO₄^- + 6H⁺ + 5SO₃^2- = 2Mn²⁺+ 3H₂O + 5SO₄²

Полное уравнение ОВР в молекулярной форме примет вид:

5 Na₂SO₃ + 2KMnO₄ + 3H₂SO4 = 5Na₂SO₄ + 2MnSO₄ + K₂SO₄ + 3H₂O

Билет №26

1.Электрохимические процессы.

Электрохимия - область химии,изучающая процессы, которые сопровождаются возникновением электрического тока, либо вызваны им. Преобразование энергии химической реакции в электрическую осуществляется в устройствах, называемых гальваническими элементами. Химическое превращение, осуществляемое за счет внешней электрической энергии, происходит при эликтролизе.

2.Равновесие на границе металл-раствор соли металла.

Пока не нашла ответ.

3.Металлический электродный потенциал.

Электродный потенциал метала (E) зависит от концентрации его ионов в растворе. Эта зависимость выражается уравнением Нернста:

E=E⁰ +

где E° – стандартный электродный потенциал; n – число электронов, принимающих участие в процессе; С – концентрация (при точных вычислениях – активность) гидратированных ионов металла в растворе, моль/л; E° для никеля и кобальта соответственно равны -0,25 и -0,277 В.