Запитання для самоконтролю

1. Які реакції називають окисно-відновними?

2. Визначити поняття «ступінь окиснення», «реальний заряд йону», «валентність». Чому чисельно вони в більшості випадків співпадають?

3. Який процес називають окисненням, а який - відновленням?

4. В чому суть метода електронного балансу при розставленні коефіцієнтів в рівняннях окисно-відновних реакцій?

5. Класифікація окисно-відновних реакцій.

Завдання для самоконтролю

Рівень А

1. Визначте ступені окиснення атомів у таких сполуках: Na₂O₂, KO₂, NH₃, NH₄Cl, (NH₄)₂SO₄, K₂MnO₄, Ca₃(PO₄)₂, Al₂(SO₃)₃, Fe(OH)Cl₂, KH₂PO₄?

2. Які ступені окиснення мають атоми в йонах: ClO^─₂ , ClO^─₃ , Cr₂O^─₇, PO^─₂, S₂O₃^2-, Al(OH)₂⁺, NH₄⁺ ?

3. Які з вказаних процесів є процесами окиснення, а які – відновлення: ClCl^ ; S^2-S; NaNa⁺; Sn²⁺Sn⁴⁺; NiNi²⁺; Fe³⁺Fe²⁺

4. Які з реакцій, рівняння яких наведені, є окисно-відновними?

HNO₃ + KOH = KNO₃ + H₂O ;

SO₃ + H₂O = H₂SO_{4 ;}

Zn + 2HCl = ZnCl₂ + H_{2 ;}

FeCl₃ + 3NaOH = Fe(OH)₃ + 3NaCl ;

CaCO₃ = CaO + CO_{2 ;}

2KМnO₄ = K₂MnO₄ + MnO₂ + O₂

Рівень В

1. Керуючись будовою атомів, вирішіть чи можуть бути відновниками наступні йони:

S^2-, Sn²⁺, Cl^─, Ag⁺, N^3-, Al³⁺, Zn²⁺, Ti³⁺, Fe²⁺?

2. Які з вказаних йонів можуть бути окисниками? Чому?

Ag⁺, Cu²⁺, S^2-, Cr³⁺, B^─r, Cr₂O₇^2-, MnO^─₄?

3. Розставте коефіцієнти в рівняннях хімічних реакцій методом електронного балансу; вкажіть процеси окиснення і відновлення, речовини окисник та відновник, визначте тип окисно-відновної реакції:

H₂S + O₂  SO₂ + H₂O

NH₃ + O₂  N₂ + H₂O

S+HNO₃  H₂SO₄ + NО

Cu + HNO₃  Zn(NO₃)₂ + NO₂ + H₂O

Br₂ + HСlO + H₂O  HBrO₃ + HCl

Рівень С

1. Які з речовин, формули яких наведені, можуть виступати окисниками чи відновниками? Чому?

NH₃, FeCl₃, H₂O₂, KMnO₄, (NH₄)₂Cr₂O₇, H₂S, HNO₃, H₂SO₄ ?

2. Розставте коефіцієнти в рівняннях хімічних реакцій методом елементарного балансу; вкажіть процеси окиснення і відновлення, речовини окисник та відновник, визначте тип окисно-відновної реакції:

J₂ + Cl₂ + H₂O  HJO₃ + HCl

K₂Cr₂O₇ + H₂S + H₂SO₄  K₂SO₄ + Cr₂(SO₄)₃ + S + H₂O

CuS + HNO₃  Cu(NO₃)₂ + H₂SO₄ + NO₂ + H₂O

FeSO₄ + HJO₃ + H₂SO₄  J₂ + Fe₂(SO₄)₃ + H₂O

KMnO₄ + HNO₂ + H₂SO₄  MnSO₄ + HNO₃ + K₂SO₄ + H₂O

3. Спрогнозуйте проходження окисно-відновної реакції. Складіть рівняння реакції.

KJ + Cl₂ 

MnO₂ + HCl 

Cu + HNO_3(розв) 

KJ + KClO_{3 ­}+ H₂SO₄ 

FeSO₄ + K₂Cr₂O₇ + H₂SO₄ 

2. Експериментальна частина

Рівень А.

Дослід 1. Дослідження відновлювальних властивостей металів у вільному стані.

В пробірку налити 1-2 мл розчину солі купрум (ІІ) сульфату і помістити шматочки заліза. Спостерігати появу червоного нальоту міді на поверхні заліза. Написати рівняння реакції, скласти схему електронного балансу, вказати речовини окисник і відновник, тип окисно-відновної реакції.

Дослід 2. Дослідження окисних властивостей йоду.

В пробірку налити 1-2 мл розчину солі натрію сульфіту і 3-5 мл розчину крохмалю. Додати краплями розчин йоду. Написати рівняння реакції, скласти схему електронного балансу, вказати речовини окисник і відновник, тип окисно-відновної реакції.

Дослід 3. Дослідження впливу ступеня окиснення атома в сполуці на окисно- відновні властивості сполук.

1. окисно- відновлювальних властивостей атома йоду в сполуках йоду.

До 2-3 крапель розчину калію йодиду додати 2 мл розчину сульфатної кислоти та 2-3 краплі розчину йодату калію. Пожовтіння розчину обумовлене утворенням йоду у вільному стані. Довести це дією крохмалю. Скласти рівняння реакції методом електронного балансу, вказати речовини окисник і відновник, тип окисно-відновної реакції.

б) окислювальних властивостей атома Мангану в розчині солі калію перманганату.

До 1 мл розчину калію перманганату додати 1 мл розчину сульфатної кислоти та 1-2 мл розчину калію сульфіту. Спостерігати знебарвлення розчину. Скласти рівняння реакції методом електронного балансу, вказати речовини окисник і відновник, тип окисно-відновної реакції.

в) відновлювальних властивостей атома Оксигену в розчині гідрогенпероксиду.

В пробірку налити 1-1,5 розчину калію перманганату, додати 1 мл розчину сульфатної кислоти та 1-2 мл розчину гідрогенпероксиду. Спостерігати знебарвлення розчину та виділення бульбашків газу. Скласти рівняння реакції методом електронного балансу, вказати речовини окисник і відновник, тип окисно-відновної реакції.

Рівень В.

Дослід 1. Дослідження окислювальних властивостей сульфатної кислоти в розбавленому та концентрованому стані.

В одну пробірку налити 1-2 мл розчину сульфатної кислоти, в другу – концентрованої сульфатної кислоти. В обидві пробірки помістити шматочки цинку. Дослід проводити в витяжній шафі. За допомогою запаленого сірника дослідити склад газоподібних продуктів реакцій. Скласти рівняння реакцій методом електронного балансу, вказати речовини окисник і відновник, тип окисно-відновної реакції. Звернути увагу на різницю окислювальних властивостей сульфатної кислоти в розбавленому та концентрованому стані.

Дослід 2. Дослідження окислювальних властивостей калію перманганату в рідкому середовищі.

В три пробірки налити по 1-2 мл розчину калію перманганату. В кожну пробірку відповідно додати:

а) розчину сульфатної кислоти та кристалічного калію сульфіту;

б) кристалічного калію сульфіту;

в) розчину лугу натрій гідроксиду та кристалічного калію сульфіту.

Спостерігати зміну рожевого кольору розчину перманганату калію на інші. Пояснити дію калію перманганату як окисника в кислому, нейтральному та лужному середовищі на калій сульфіт. Скласти рівняння реакцій методом електронного балансу, вказати речовини окисник і відновник, тип окисно-відновної реакції.

Дослід 3. Дослідження проходження окисно-відновної реакції типу диспропорціонування.

В пробірку налити 1-1,5 мл розчину калію (натрію) нітриту, додати стільки ж розбавленої сульфатної кислоти. Злегка нагріти. Спостерігати виділення газу, що буріє на повітрі. Реакція протікає в три стадії:

KNO₂ + H₂SO₄  HNO₂ + KHSO₄

HNO₂  HNO₃ + NO + H₂O

NO+O₂  NO₂

Скласти рівняння реакцій методом електронного балансу. Пояснити проходження реакції диспропорціонування.

Рівень С.

Дослід 1. Дослідження окисно-відновлюваних властивостей атомів Феруму та Мангану.

В пробірку налити 1-2 мл розчину феруму (ІІ) сульфату, додати декілька крапель сульфатної кислоти та 1-2 мл розчину калій перманганату. Спрогнозувати протікання окисно-відновного процесу, роль кожної з речовин, виходячи з ступенів окиснення атомів-учасників. Експериментально перевірити гіпотезу. Проаналізувати спостереження. Скласти рівняння реакцій методом електронного балансу.

Дослід 2. Дослідження окисно-відновлювальних властивостей гідрогенпероксиду.

а)У пробірку налити 1-2 мл розчину хром (ІІІ) сульфату, додати розчин калій гідроксиду до розчинення утвореного осаду. До суміші краплями додати розчин гідрогенпероксиду до появи жовтого забарвлення. Виходячи з ступенів окиснення атомів-учасників спрогнозувати протікання окисно-відновної реакції. Експериментально перевірити гіпотезу. Проаналізувати спостереження. Скласти рівняння реакцій методом електронного балансу.

б) у пробірку налити 1-1,5 мл розчину калій перманганату, додати 1 мл розчину сульфатної кислоти та 1-2 мл розчину гідрогенпероксиду. Виходячи з ступенів окиснення атомів-учасників спрогнозувати протікання окисно-відновної реакції. Експериментально перевірити гіпотезу. Проаналізувати спостереження. Скласти рівняння реакцій методом електронного балансу.

Дослід 3. Дослідження окисно-відновлювальних властивостей діхромат-іонів в кислому середовищі.

В пробірку налити по 2-3 мл розчинів калій діхромату і розбавленої сульфатної кислоти, додати 3-4 мл розчину натрій сульфіту. Виходячи з ступенів окиснення атомів-учасників спрогнозувати протікання окисно- відновної реакції. Експериментально перевірити гіпотезу. Проаналізувати спостереження. Скласти рівняння реакцій методом електронного балансу.