- •Окисление
- •Окислительно-восстановительная пара
- •Виды окислительно-восстановительных реакций
- •Примеры Окислительно-восстановительная реакция между водородом и фтором
- •Окисление, восстановление
- •Практическое использование ряда напряжений
- •13) Алканы. Номенклатура и изомерия. Химическое строение и химические свойства. Приминение.
- •Номенклатура
- •Рациональная
- •Систематическая июпак
- •Гомологический ряд и изомерия
- •Химические свойства
- •Реакции радикального замещения
- •14) Алкены. Номенклатура и изомерия. Химическое строение и химические свойства. Приминение.
Окисление, восстановление
В окислительно-восстановительных реакциях электроны от одних атомов, молекул или ионов переходят к другим. Процесс отдачи электронов — окисление. При окислении степень окисления повышается:
Процесс присоединения электронов — восстановление. При восстановлении степень окисления понижается:
Атомы или ионы, которые в данной реакции присоединяют электроны являются окислителями, а которые отдают электроны — восстановителями.
Электрохимический ряд активности (ряд напряжений, ряд стандартных электродных потенциалов) металлов — последовательность, в которой металлы расположены в порядке увеличения их стандартных электрохимических потенциалов φ0, отвечающих полуреакции восстановления катиона металла Men+: Men+ + nē → Me
Li→Rb→K→Ba→Sr→Ca→Na→Mg→Al→Mn→Zn→Cr→Fe→Cd→Co→Ni→Sn→Pb→H→Sb→Bi→Cu→Hg→Ag→Pd→Pt→Au |
Ряд напряжений характеризует сравнительную активность металлов в окислительно-восстановительные реакциях в водных растворах.
Практическое использование ряда напряжений
Ряд напряжений используется на практике для сравнительной оценки химической активности металлов в реакциях с водными растворами солей и кислот и для оценки катодных ианодных процессов при электролизе:
Металлы, стоящие левее, являются более сильными восстановителями, чем металлы, расположенные правее: они вытесняют последние из растворов солей. Например, взаимодействие Zn + Cu2+ → Zn2+ + Cu возможно только в прямом направлении.
Металлы, стоящие в ряду левее водорода, вытесняют водород при взаимодействии с водными растворами кислот-неокислителей; наиболее активные металлы (до алюминия включительно) — и при взаимодействии с водой.
Металлы, стоящие в ряду правее водорода, с водными растворами кислот-неокислителей при обычных условиях не взаимодействуют.
При электролизе металлы, стоящие правее водорода, выделяются на катоде; восстановление металлов умеренной активности сопровождается выделением водорода; наиболее активные металлы (до алюминия) невозможно при обычных условиях выделить из водных растворов солей.
Метод электронного баланса — один из методов уравнивания окислительно-восстановительных реакций (ОВР).Заключается в том чтобы на основании степеней окисления расставить коэффициенты в ОВР.Для правильного уравнивания следует придерживаться определённой последовательности действий:
Найти окислитель и восстановитель.
Составить для них схемы (полуреакции) переходов электронов, отвечающие данному окислительно-восстановительному процессу.
Уравнять число отданных и принятых электронов в полуреакциях.
Просуммировать порознь левые и правые части полуреакций.
Расставить коэффициенты в уравнении окислительно восстановительной реакции.
Метод электронного баланса складывается из следующих этапов:
а) записывают схему реакции (формулы реагентов и продуктов), а затем находят элементы, которые повышают и понижают свои степени окисления, и выписывают их отдельно:
MnCO3 + KClO3 → MnO2 + KCl + CO2 ClV → Cl−I MnII → MnIV
б) составляют уравнения полуреакций восстановления и окисления, соблюдая законы сохранения числа атомов и заряда в каждой полуреакции:
полуреакция восстановления ClV + 6e− = Cl−I полуреакция окисления MnII − 2e− = MnIV
в) подбирают дополнительные множители для уравнения полуреакций так, чтобы закон сохранения заряда выполнялся для реакции в целом, для чегочисло принятых электронов в полуреакциях восстановления делают равным числу отданных электронов в полуреакции окисления:
ClV + 6e− = Cl−I * 1 MnII − 2e− = MnIV * 3
г) проставляют (по найденным множителям) стехиометрические коэффициенты в схему реакции (коэффициент 1 опускается):
3MnCO3 + KClO3 = 3MnO2 + KCl + CO2
д) уравнивают числа атомов тех элементов, которые не изменяют своей степени окисления при протекании реакции (если таких элементов два, то достаточно уравнять число атомов одного из них, а по второму провести проверку). Получают уравнение химической реакции:
3MnCO3 + KClO3 = 3MnO2 + KCl + 3CO2
е) проводят проверку по элементу, который не менял свою степень окисления (чаще всего это кислород):
слева 9 + 3 = 12 атомов O справа 6 + 6 = 12 атомов O
Подбор коэффициентов проведен правильно.