Химия как решать окислительно восстановительные реакции – Урок №8-9. Окислительно – восстановительные реакции. Окисление и восстановление

Задачи к разделу Окислительно-восстановительные реакции

В данном разделе собраны задачи по теме Окислительно-восстановительные реакции. Приведены примеры задач на составление уравнений реакций, нахождение окислительно-восстановительного потенциал, и константы равновесия ОВР и другие.

Задача 1. Какие соединения и простые вещества могут проявлять только окислительные свойства? Выберите такие вещества из предложенного перечня: NH3, CO, SO2, K2MnO4, Сl2, HNO2. Составьте уравнение электронного баланса, расставьте коэффициенты в уравнении реакции:

HNO3 + H2S = H2SO4 + NO + H2O.

Показать решение »

Решение.

Простые вещества, атомы которых не могут отдать электрон, а могут только присоединить его в реакциях являются только окислителями. Из простых веществ только окислителем может быть фтор F2, атомы которого имеют наивысшую электроотрицательность. В сложных соединениях – если атом, входящий в состав этого соединения (и меняющий степень окисления) находится в своей наивысшей степени окисления, то данное соединение будет обладать только

окислительными свойствами.

Из предложенного списка соединений, нет веществ, которые обладали бы только окислительными свойствами, т.к. все они находятся в промежуточной степени окисления.

Наиболее сильный окислитель из них – Cl2, но в реакциях с более электроотрицательными атомами будет проявлять восстановительные свойства.

 

N-3H3, C+2O, S+4O2, K2Mn+6O4, Сl02, HN+3O2

HNO3 + H2S = H2SO4 + NO + H2O.

Составим электронные уравнения:

N+5 +3e = N+2         | 8        окислитель

S-2 — 8e = S+6

         | 3        восстановитель

Сложим два уравнения

8N+5 +3S-2 = 8N+2 + 3S+6

Подставим коэффициенты в молекулярное уравнение:

8HNO3 +3H2S = 3H2SO4 + 8NO + 4H2O.

Задача 2. Почему азотистая кислота может проявлять как окислительные, так и восстановительные свойства? Составьте уравнения реакций HNO2: а) с бромной водой; б) с HI; в) с KMnO4. Какую функцию выполняет азотистая кислота в этих реакциях?

Показать решение »

Решение.

HN+3O2 — Степень окисления азота в азотистой кислоте равна +3 (промежуточная степень окисления). Азот в этой степени окисления может как принимать, так и отдавать электроны, т.е. может являться как окислителем, так восстановителем.

а) HNO2 + Br2 + H2O = 2HBr + HNO3

N+3 – 2 e = N+5            | 1        восстановитель

Br20 + 2 e = 2Br       | 1        окислитель   

N+3 + Br= N+5 + 2Br

 

б) HNO2 + 2HI = I2 + 2NO + 2H2O

N+3 + e = N+2                | 1         окислитель

2I  — 2 e = I2            | 1        восстановитель

N+3 + 2I—  = N+2 + I

 

в) 5HNO2 + 2KMnO4 + 3H2SO4 = 2MnSO4 + 5HNO3 + K2SO4

+ 3H2O

N+3 – 2 e = N+5              | 5        восстановитель

Mn+7 + 5 e = Mn+2       | 2        окислитель

5N+3 + 2Mn+7 = 5N+5 + 2Mn+2

Задача 3. Определите степени окисления всех компонентов, входящих в состав следующих соединений: HСl, Cl2, HClO2 , HClO3 , Cl2O7 . Какие из веществ являются только окислителями, только восстановителями, и окислителями и восстановителями? Расставьте коэффициенты в уравнении реакции:

КСlO3 → КС1 + КСlO4.

Укажите окислитель и восстановитель.

Показать решение »

Решение.

Хлор может проявлять степени окисления от -1 до +7.

Соединения, содержащие хлор в его высшей степени окисления, могут быть только окислителями, т.е. могут только принимать электроны.

Соединения, содержащие хлор в его низшей степени окисления, могут быть только восстановителями, т.е. могут только отдавать электроны.

Соединения, содержащие хлор в его промежуточной степени окисления, могут быть как восстановителями, так и окислителями, т.е. могут отдавать, так и принимать электроны.

H+1Сl-1, Cl02, H+1Cl+3O2-2 , H+1Cl+5O3-2 , Cl2+7O7-2

Таким образом, в данном ряду

Только окислитель — Cl2O7

Только восстановитель –

HСl

Могут быть как окислителем, так и восстановителем — Cl2, HClO2 , HClO3

 

КСlO3 → КС1 + КСlO4.

Составим электронные уравнения

Cl+5 +6e = Cl—                  | 2 | 1   окислитель

Cl+5 -2e = Cl+7            | 6 | 3   восстановитель

Расставим коэффициенты

4Cl+5 = Cl+ 3Cl+7

4КСlO3 → КС1 + 3КСlO4.

Задача 4. Какие из приведенных реакций являются внутримолекулярными? Расставьте коэффициенты в уравнениях реакций. Укажите восстановитель, окислитель.

а) KNO3 = KNO2 + O2;

б) Mq+ N2 = Mq3N2;

в) KClO3  = KCl + O2.

Показать решение »

Решение.

В реакциях внутримолекулярного окисления-восстановления перемещение электронов происходит внутри одного соединения, т.е. и окислитель и восстановитель входят в состав одного и того же сложного вещества (молекулы)

а) 2KNO3 = 2KNO2 + O2внутримолекулярная ОВР

N+5 +2e = N+3               | 2        окислитель

2O-2 -4e = O20           | 1        восстановитель

2N+5 + 2O-2 = 2N+3 + O20

 

б) 3Mq + N2 = Mq3N2межмолекулярная ОВР

N2 +6e = 2N-3             | 2 | 1   окислитель

Mg0 -2e = Mg+2         | 6 | 3   восстановитель

N2 + 3Mg0 = 2N-3 + 3Mg+2

 

в) 2KClO = 2KCl + 3O2внутримолекулярная ОВР

Cl+5 +6e = Cl—                 | 4 | 2   окислитель

2O-2 -4e = O20            | 6 | 3   восстановитель

2Cl+5+ 6O-2 = 2Cl + 3O20

Задача 5. Какие  ОВР относятся к реакциям диспропорционирования? Расставьте коэффициенты в реакциях:

а) Cl2 + KOH = KCl + KClO3 + H2O;

б) KClO3 = KCl + KClO4 .

Показать решение »

Решение.

В реакциях диспропорционирования окислителем и восстановителем являются атомы одного и того же элемента в одинаковой степени окисления (обязательно промежуточной). В результате образуются новые соединения, в которых атомы этого элемента обладают различной степенью окисления.

а) 3Cl2 + 6KOH = 5KCl + KClO3 + 3H2O;

Cl20 +2e = 2Cl—              | 10| 5  окислитель

Cl20 -10e = 2Cl+5          | 2 | 1   восстановитель

5Cl20 + Cl20 = 10Cl+ 2Cl+5

3Cl20 = 5Cl+ Cl+5

 

б) 4KClO3 = KCl + 3KClO4

Cl+5

+6e = Cl—                 | 2 | 1   окислитель

Cl+5 -2e = Cl+7              | 6 | 3   восстановитель

4Cl+5 = Cl+ 3Cl+7

Задача 6. Составьте электронные уравнения и подберите коэффициенты ионно-электронным методом в реакции

KMnO4 + KNO2 + H2SO4 = K2SO4 + MnSO4 + KNO3 + H2O

Показать решение »

Решение.

Составим полуреакции:

MnO4 + 8H+ +5e = Mn2+ + 4H2O             | 2        окислитель

NO2 + H2O — 2e= NO3 + 2H+              | 5        восстановитель

 

Сложим две полуреакции

, умножив каждую на соответствующий коэффициент:

2MnO4 + 16H+ + 5NO2+ 5H2O = 2Mn2+ + 8H2O + 5NO3 + 10H+

 

После сокращения идентичных членов, получаем ионное уравнение:

2MnO4 + 6H+ + 5NO2 = 2Mn2+ + 3H2O + 5NO3

 

Подставим коэффициенты в молекулярное уравнение и уравняем его правую и левую части:

2KMnO4 + 5KNO2 + 3H2SO4 = K2SO4 + 2MnSO4 + 5KNO3 + 3H2O

Задача 7. Определите методом электронного баланса коэффициенты в уравнениях окислительно-восстановительных реакций:

Zn + HNO3

= Zn(NO3)2 + NH4NO3 + H2O

Zn + H2SO4(конц) = ZnSO4 + SO2 + H2O

Показать решение »

Решение.

4Zn + 10HNO3 = 4Zn(NO3)2 + NH4NO3 + 3H2O

Составим электронные уравнения

Zn0 – 2 e = Zn2+          | 8 | 4 |          восстановитель

N+5 + 8 e = N3-              | 2 | 1 |           окислитель

4Zn0 + N+5 = 4Zn2+ + N3- 

 

Zn + 2H2SO4(конц) = ZnSO4 + SO2 + 2H2O

Составим электронные уравнения

Zn0 – 2 e = Zn2+          | 2 | 1            восстановитель

S+6 + 2 e = S+4                | 2 | 1           окислитель

Zn0 + S+6 =  Zn2+ + S+4

Задача 8. Можно ли в качестве окислителя в кислой среде использовать K2Cr2O7 в следующих процессах при стандартных условиях:

а) 2F -2e = F2, E0 = 2,85 В

б) 2Сl -2e = Cl2, E0 = 1,36 В

в) 2Br -2e = Br2, E0 = 1,06 В

г) 2I -2e = I2, E0 = 0,54 В

Стандартный окислительно-восстановительный потенциал системы

Cr2O72- + 14H+ + 6e = 2Cr3+ + 7H2O равен E0 =1,33 В

Показать решение »

Решение.

Для определения возможности протекания ОВР в прямом направлении необходимо найти ЭДС гальванического элемента:

ЭДС = Е0ок — Е0восст

Если найденная величина ЭДС > 0, то данная реакция возможна.

 

Итак, определим, можно ли K2Cr2O7 использовать в качестве окислителя в следующих гальванических элементах:

F2|F || Cr2O72-|Cr3+                  E = 1,33 – 2,85 = -1,52 В

Cl2|Cl || Cr2O72-|Cr3+               E = 1,33 – 1,36 = -0,03 В

Br2|Br || Cr2O72-|Cr3+              E = 1,33 – 1,06 = +0,27 В

I2|I || Cr2O72-|Cr3+                    E = 1,33 – 0,54 = +0,79 В

 

Таким образом, в качестве окислителя дихромат калия можно использовать только для процессов:

2Br -2e = Br2 и 2I -2e = I

Задача 9. Вычислите окислительно-восстановительный потенциал для системы

MnO4 + 8H+ +5e = Mn2+ + 4H2O

Если С(MnO4)=10-5 М, С(Mn2+)=10-2 М, С(H+)=0,2 М.

Показать решение »

Решение.

Окислительно-восстановительный потенциал рассчитывают по уравнению Нернста:

E = + (0,059/n)lg(Cок/Cвос)

В приведенной системе в окисленной форме находятся MnO4и H+, а в восстановленной форме — Mn2+, поэтому:

E = 1,51 + (0,059/5)lg(10-5*0,2/10-2) = 1,46 В

Задача 10. Рассчитайте для стандартных условий константу равновесия окислительно-восстановительной реакции:

2KMnO4 + 5HBr + 3H2SO4 = 2MnSO4 + 5HBrO + K2SO4 + 3H2O

Показать решение »

Решение.

Константа равновесия K окислительно-восстановительной реакции связана с окислительно-восстановительными потенциалами соотношением:

lgK = (E10 -E20 )n/0,059

Определим, какие ионы в данной реакции являются окислителем и восстановителем:

MnO4 + 8H+ +5e = Mn2+ + 4H2O       | 2        окислитель

Br + H2O — 2e= HBrO + H+               | 5        восстановитель

 

Общее число электронов, принимающих участие в ОВР n = 10

E10 (окислителя) = 1,51 В

E20 (восстановителя) = 1,33 В

 

Подставим данные в соотношение для К:

lgK = (1,51 — 1,33 )10/0,059

lgK = 30,51

K = 3,22*1030

 

zadachi-po-khimii.ru

ЕГЭ. Основные правила составления окислительно-восстановительных реакций

Основные правила составления окислительно-восстановительных реакций 

(скачать pdf файл)

Существует несколько основных правил, которые сильно упрощают составление окислительно-восстановительных реакций. Более подробно эти и другие правила рассматривается на других страницах этого раздела, но для ЕГЭ достаточно знать правила из этого списка.

 

Правило 1. Реакции простых веществ: металлов и неметаллов с щелочами, кислотами и солями:

1.1) Из металлов только Al, Zn и Be взаимодействуют со щелочами с выделением водорода:
Zn + 2NaOH + 2H2O → Na2[Zn(OH)4] + H2­
Be + 2NaOH + 2H2O → Na2[Be(OH)4] + H2
2Al + 2NaOH + 6H2O → 2Na[Al(OH)4] + 3H2

 

1.2) Из неметаллов только S, P, Si и галогены реагируют с щелочами:

3S + 6NaOH → Na2SO3 + 2Na2S + 3H2O

P4 + 3NaOH + 3H2O → PH3­ + 3NaH2PO2 (t°, гипофосфит натрия)

Si + 2NaOH + H2O → Na2SiO3 + 2H2

Cl2 + 2NaOH → NaCl + NaClO + H2O (аналогично для Br2, I2)                  

3Cl2 + 6NaOH → 5NaCl + NaClO3 + 3H2O (при нагревании, аналогично для Br2, I2)

 

2.1) Металлы (стоящие в ряду активности металлов до H2) реагируют с кислотами-неокислителями с выделением водорода:

2HCl + Fe → FeCl2 + H2
H2SO4(р) + Fe → FeSO4 + H2

 

2.2) Все металлы, кроме Pt и Au, реагируют с кислотами-окислителями без выделения водорода:
2H2SO4(к) + 2Ag → Ag2SO4 + SO2 + 2H2O
6H2SO4(к) + 2Fe&nbsp →  Fe2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O

 

2.3) Более сильные металлы вытесняют более слабые из растворов их солей:

Fe + CuSO4 → FeSO4 + Cu

 

3) Неметаллы не реагируют с кислотами-неокислителями:
C + HCl → реакция не идет

 

4) Такие неметаллы, как S, C, P могут реагировать с солями, проявляющими окислительные свойства (KClO3, KNO3 в расплавленном состоянии):

6P + 5KClO3 → 3P2O5 + 5KCl

C + 2KNO3 (расплав) → CO2 + 2KNO2

S + 2KNO3 (расплав) → SO2 + 2KNO2

 

Важная реакция получения фосфора:

5C + 3SiO2 + Ca3(PO4)2 → 5CO + 2P + 3CaSiO3

 

5) Из неметаллов только S, C, и P реагируют с кислотами-окислителями (в рамках ЕГЭ), а также I2 с HNO3(к):

C + H2SO4(конц.) → CO2 + 2SO2 + 2H2O (t)

S + 2H2SO4(конц.) → 3SO2 + 2H2O (t)

2P + 5H2SO4(конц.) → 2H3PO4 + 5SO2 + 2H2O (t)

 

C + 4HNO3(конц.) → CO2 + 4NO2 + 2H2O

P + 5HNO3(конц.)&nbsp → H3PO4 + 5NO2 + H2O

S + 6HNO3(конц.) → H2SO4 + 6NO2 + 2H2O

 

I2 + 10HNO3(к) →  2HIO3 + 10NO2+ 4H2O (t, другие галогены с кислотами не реагируют)

 

Правило 2. Фосфор

1) Наиболее устойчивая степень окисления фосфора +5, следовательно, любые другие соединения фосфора окисляются сильными окислителями до этой степени окисления (с образованием P2O5 или фосфат-иона):

PH3 + 8KMnO4 + 11KOH →  K3PO4 + 8K2MnO4 + 7H2O   

6P + 5KClO3 →  5KCl + 3P2O5        

3P2O3 + 4HNO3 + 7H2O → 6H3PO4 + 4NO

 

Правило 3. Азот

1) Аммиак, как правило, окисляется до азота N2:

8NH3 + 3KBrO4 → 3KBr + 4N2 + 12H2O

2NH3 + 3CuO →  3Cu + N2­ + 6H2O

 

Исключением является каталитическое окисление аммиака:
4NH3 + 5O2 → 4NO + 6H2O (катализатор)

Обычное горение аммиака протекает с образованием N2 (как и горение любых органических азотсодержащих соединений):
4NH3 + 3O2 → 2N2 + 6H2O

 

2) Нитрит-ионы окисляются до нитрат-ионов:

3KNO2 + K2Cr2O7 + 4H2SO4 → 3KNO3 + Cr2(SO4)3 + K2SO4 + 4H2O

3KNO2 + 2KMnO4 + H2O → 3KNO3 + 2MnO2 + 2KOH

           

3) Нитрит-ионы восстанавливаются до азота в реакциях с солями аммония:

NaNO2 + NH4Cl →  N2­­ + NaCl + 2H2O                (по сути, идет разложение нитрита аммония: NH4NO2 →  N2 + 2H2O)

Ca(NO2)2 + (NH4)2SO4 →  2N2­­ + CaSO4 + 4H2O

 

4) Нитрит-ионы восстанавливаются до оксида азота (II) в реакциях с типичными восстановителями: HI, йодидами, солями Fe+2 и др.:

2KNO2 + 2KI + 2H2SO4 →  2NO­­ + I2 + 2K2

chemrise.ru

Как решать окислительно-восстановительные реакции? | We are students

Что ответить человеку, которого интересует, как решать окислительно-восстановительные реакции? Они нерешаемы. Впрочем, как и любые другие. Химики вообще не решают ни реакции, ни их уравнения. Для окислительно-восстановительной реакции (ОВР) можно составить уравнение и расставить в нём коэффициенты. Рассмотрим, как это сделать.

Как решать окислительно-восстановительные реакции

Окислитель и восстановитель

Окислительно-восстановительной называют такую реакцию, в ходе которой изменяются степени окисления реагирующих веществ. Это происходит потому, что одна из частиц отдаёт свои электроны (её называют восстановителем),  а другая – принимает их (окислитель).

Восстановитель, теряя электроны, окисляется, то есть повышает значение степени окисления. Например, запись: Как решать окислительно-восстановительные реакцииозначает, что цинк отдал 2 электрона, то есть окислился. Он восстановитель. Степень окисления его, как видно из приведённого примера, повысилась. Как решать окислительно-восстановительные реакции – здесь сера принимает электроны, то есть восстанавливается. Она окислитель. Степень окисления ее понизилась.

У кого-то может возникнуть вопрос, почему при добавлении электронов степень окисления понижается, а при их потере, напротив, повышается? Всё логично. Элеrтрон – частица с зарядом -1, поэтому с математической точки зрения запись Как решать окислительно-восстановительные реакции следует читать так: 0 – (-1) = +1, где (-1) – и есть электрон. Тогда Как решать окислительно-восстановительные реакцииозначает: 0 + (-2) = -2, где (-2) – это и есть те два электрона, которые принял атом серы.

Теперь рассмотрим реакцию, в которой происходят оба процесса:

Как решать окислительно-восстановительные реакции

Натрий взаимодействует с серой с образованием сульфида натрия. Атомы натрия окисляются, отдавая по одному электрону, серы – восстанавливаются, присоединяя по два. Однако такое может быть только на бумаге. На самом же деле, окислитель должен присоединить к себе ровно столько электронов, сколько их отдал восстановитель. В природе соблюдается баланс во всем, в том числе и в окислительно-восстановительных процессах. Покажем электронный баланс для данной реакции:

Как решать окислительно-восстановительные реакции

Общее кратное между количеством отданных и принятых электронов равно 2. Разделив его на число электронов, которые отдает натрий (2:1=1) и сера (2:2=1) получим коэффициенты в данном уравнении. То есть в правой и в левой частях уравнения атомов серы должно быть по одному (величина, которая получилась в результате деления общего кратного на число принятых серой электронов),  а атомов натрия – по два. В записанной схеме же слева пока только один атом натрия. Удвоим его, поставив коэффициент 2 перед формулой натрия. В правой части атомов натрия уже содержится 2 (Na2S).

Как решать окислительно-восстановительные реакции

Мы составили уравнение простейшей окислительно-восстановительной реакции и расставили в нем коэффициенты методом электронного баланса.

Рассмотрим, как “решать” оислительно-восстановительные реакции посложнее. Например, при взаимодействии концентрированной серной кислоты с тем же натрием образуются сероводород, сульфат натрия и вода. Запишем схему:

Как решать окислительно-восстановительные реакции

Определим степени окисления атомов всех элементов:

Как решать окислительно-восстановительные реакции

Изменили ст.о. только натрий и сера. Запишем полуреакции окисления и восстановления:

Как решать окислительно-восстановительные реакции

Найдём наименьшее общее кратное между 1 (столько электронов отдал натрий) и 8 (количество принятых серой отрицательных зарядов), разделим его на 1, затем на 8. Результаты – это и есть количество атомов Na и S как справа, так и слева.

Запишем их в уравнение:

Как решать окислительно-восстановительные реакции

Перед формулой серной кислоты коэффициенты из баланса пока не ставим. Считаем другие металлы, если они есть, затем – кислотные остатки, потом Н, и в самую последнюю очередь проверку делаем по кислороду.

В данном уравнении атомов натрия справа и слева должно быть по 8. Остатки серной кислоты используются два раза. Из них 4 становятся солеобразователями (входят в состав Na2SO4)и один превращается в h3S,то есть всего должно быть израсходовано 5 атомов серы. Ставим 5 перед формулой серной кислоты.

Как решать окислительно-восстановительные реакции

Проверяем H: атомов H в левой части 5×2=10,  в правой – только 4, значит перед водой ставим коэффициент 4 (перед сероводородом его ставить нельзя, так как из баланса следует, что молекул h3S должно быть по 1 справа и слева. Проверку делаем по кислороду. Слева 20 атомов О, справа их 4×4 из серной кислоты и еще 4 из воды.  Все сходится, значит действия выполнены правильно.

Это один вид действий, которые мог иметь в виду тот, кто спрашивал, как решать окислительно-восстановительные реакции. Если же под этим вопросом подразумевалось  “закончите уравнение ОВР” или ” допишите продукты реакции “, то для выполнения такого задания мало уметь составлять электронный баланс. В некоторых случаях нужно знать, каковы продукты окисления/восстановления , как на них влияет кислотность среды и различные факторы, о которых пойдет речь в других статьях.

Окислительно-восстановительные реакции – видео

westud.ru

Окислительно-восстановительные реакции

Сравним две реакции: первая реакция – взаимодействие гидроксида натрия с соляной кислотой.

NaOH + HCl = NaCl + H2O.

Расставим степени окисления у всех атомов. У натрия степень окисления +1, у кислорода -2, у водорода +1, в соляной кислоте у водорода степень окисления +1, а у хлора -1. В хлориде натрия у натрия степень окисления +1, у хлора -1, в  воде у водорода степень окисления +1, у кислорода -2. Как видно, атомы химических элементов не изменили свои степени окисления.    

Сравним вторую реакцию – взаимодействие магния с соляной кислотой

Mg + 2HCl = MgCl2 + H2↑.

У магния степень окисления нуль, т.к. это простое вещество, у водорода в соляной кислоте +1, у хлора -1, в хлориде магния у магния степень окисления +2, у хлора -1, у водорода, как простого вещества степень окисления равна нулю. Следовательно, в данной реакции магний и водород изменили свои степени окисления: магний с нуля до +2, а водород с +1 до нуля. Т.е. каждый атом магния отдал два электрона, а каждый атом водорода принял по одному электрону.

Эти химические реакции, в результате которых происходит изменение степеней окисления атомов химических элементов или ионов, называют окислительно-восстановительными реакциями.

Процесс присоединения электронов атомами, ионами или молекулами называется восстановлением. Степень окисления при этом понижается.  В нашем случае атомы водорода присоединяют электроны и понижают свою степень окисления, т.е. этот процесс является восстановлением. Например, атомы неметаллов могут присоединять электроны и превращаться при этом в отрицательные ионы, т.е. они восстанавливаются. Так атом серы может присоединить два электрона и превратиться в сульфид-ион, где степень окисления серы -2.

Электроны могут присоединяться и к положительным ионам, которые при этом превращаются в нейтральные атомы или положительные ионы, у которых степень окисления понижается.

Т.е. ион железа (III) и атом серы являются окислителями. Т.о., атомы, ионы или молекулы, принимающие электроны, называют окислителями.

Процесс отдачи электронов атомами, ионами или молекулами называется окислением. При этом степень окисления повышается.  Атомы металлов отдают электроны, превращаются при этом в положительные ионы, т.е. они окисляются. Например, атом кальция отдает два электрона и превращается в ион кальция, со степенью окисления +2.

Отдавать электроны могут также и отрицательные, и положительные ионы. Например, сульфид ион отдает два электрона и превращается в атом серы, или ион железа (II) отдает один электрон и превращается в ион железа (III).

Атомы, ионы или молекулы, которые отдают электроны, называют восстановителями. В нашем случае, это сульфид-ион и ион железа (II).

Все окислительно-восстановительные реакции представляют собой единство двух противоположных процессов – окисления и восстановления.

Рассмотрим реакцию взаимодействия алюминия с серой. В нашем случае атом алюминий отдает три электрона и становится ионом алюминия со степенью окисления +3. Т.е. он является восстановителем, при этом он повышает свою степень окисления, а сам он окисляется. Атом серы, напротив, принимает два электрона, понижает свою степень окисления и превращается в сульфид-ион, где степень окисления серы -2. Атом серы является окислителем, т.е. он восстанавливается.

В окислительно-восстановительных реакциях число электронов, отдаваемых восстановителем, равно числу электронов, принимаемых окислителем, т.е. соблюдается электронный баланс. Метод электронного баланса применяют для записей электронных уравнений процессов окисления и восстановления. Например, при записи уравнения реакции алюминия и серы над каждым атомом и ионом ставят степени окисления.

А в электронных уравнениях указывают число отдаваемых и принимаемых электронов, указывают восстановитель и окислитель, процессы окисления и восстановления.

Молекулярное уравнение этой реакции записать несложно, т.к. коэффициенты для него будут взяты из электронных уравнений.

Так, перед алюминием будет стоять коэффициент 2, а перед серой – 3.

Попробуем расставить коэффициенты методом электронного баланса в более сложной реакции. Как вы помните, азотная кислота любой концентрации и концентрированная серная кислота реагирует с металлами иначе, чем другие кислоты.  Запишем реакцию взаимодействия серебра с разбавленной азотной кислотой. В результате реакции образуется соль – нитрат серебра (I), оксид азота (II) и вода. Укажем степени окисления у атомов и ионов.

Подчеркнем знаки химических элементов, изменивших свои степени окисления. В нашем случае – это серебро и азот. Составим электронные уравнения, отразив процессы восстановления и окисления.

В реакциях между металлом и кислотой, коэффициенты ставят, как правило, сначала  перед продуктами реакции, а затем перед исходными веществами. Значит, перед формулой нитрата серебра (I) ставим коэффициент 3, а перед оксидом азота (II) коэффициент 1.

Следовательно, и перед формулой серебра в левой части уравнения нужно поставить коэффициент 3.  Считаем число атомов азота после реакции, 4 атома, до реакции один атом, значит, перед формулой азотной кислоты нужно поставить коэффициент 4. Считаем число атомов водорода в левой части уравнения, их – 4, в правой – 2, значит, перед формулой воды нужно поставить коэффициент 2. Считаем число атомов кислорода: в левой части 12, в правой тоже, теперь мы можем поставить знак равенства вместо стрелки.

Зная степень окисления атомов химических элементов нетрудно предсказать окислителем или восстановителем будет элемент или вещество. Например, в азотной кислоте (HNO3) степень окисления азота максимальная +5, следовательно, он «потерял» все электроны, поэтому азотная кислота будет проявлять только окислительные свойства. В аммиаке (NH3) степень окисления азота минимальная -3, т.е. он не может больше принимать электроны и может быть только восстановителем. В оксиде азота (II) степень окисления азота +2, т.е. является промежуточной, поэтому он может проявлять и восстановительные, и окислительные свойства.

Наиболее важными восстановителями являются активные металлы, водород (H2), уголь, оксид углерода (II) – CO, сероводород – H2S, аммиак (NH3) и др. Наиболее важными окислителями являются: кислород (O2), галогены, азотная кислота (HNO3), серная кислота (H2SO4), перманганат калия (KMnO4) и др.

videouroki.net

Задания 30 (C1). Окислительно-восстановительные реакции

Задание №1

9446B6

Используя метод электронного баланса, составьте уравнение реакции:

Si + HNO3 + HF → H2SiF6 + NO + …

Определите окислитель и восстановитель.

Решение

N+5+ 3e → N+2 │4 реакция восстановления

Si0 − 4e → Si+4 │3 реакция окисления

N+5 (HNO3) – окислитель, Si – восстановитель

3Si + 4HNO3 + 18HF → 3H2SiF6 + 4NO +8H2O

Задание №2

D1C2FF

Используя метод электронного баланса, составьте уравнение реакции:

B+ HNO3 + HF → HBF4 + NO2 + …

Определите окислитель и восстановитель.

Решение

N+5 + 1e → N+4 │3 реакция восстановления

B0 -3e → B+3 │1 реакция окисления

N+5 (HNO3) – окислитель,  B0 – восстановитель

B+ 3HNO3 + 4HF → HBF4 + 3NO2 + 3H2O

Задание №3

4CB684

Используя метод электронного баланса, составьте уравнение реакции:

K2Cr2O7 + HCl → Cl2 + KCl + … + …

Определите окислитель и восстановитель.

Решение

2Cr+6 + 6e → 2Cr+3 │1 реакция восстановления

2Cl-1 -2e → Cl20 │3 реакция окисления

Cr+6 (K2Cr2O7) – окислитель,  Cl-1 (HCl) – восстановитель

K2Cr2O7 + 14HCl → 3Cl2 + 2KCl + 2CrCl3 + 7H2O

Задание №4

93C0B2

Используя метод электронного баланса, составьте уравнение реакции:

Cr2(SO4)3 + … + NaOH → Na2CrO4 + NaBr + … + H2O

Определите окислитель и восстановитель.

Решение

Br20 + 2e → 2Br-1 │3 реакция восстановления

2Cr+3 — 6e → 2Cr+6 │1 реакция окисления

Br2 – окислитель,  Cr+3 (Cr2(SO4)3) – восстановитель

Cr2(SO4)3 + 3Br2 + 16NaOH → 2Na2CrO4 + 6NaBr + 3Na2SO4 + 8H2O

Задание №5

4EAECB

Используя метод электронного баланса, составьте уравнение реакции:

K2Cr2O7 + … + H2SO4 → l2 + Cr2(SO4)3 + … + H2O

Определите окислитель и восстановитель.

Решение

2Cr+6 + 6e → 2Cr+3 │1 реакция восстановления

2I-1 -2e → l20 │3 реакция окисления

Cr+6 (K2Cr2O7) – окислитель,  l-1 (Hl) – восстановитель

K2Cr2O7 + 6HI + 4H2SO4 → 3l2 + Cr2(SO4)3 + K2SO4 + 7H2O

Задание №6

19B787

Используя метод электронного баланса, составьте уравнение реакции:

H2S + HMnO4 → S + MnO2  + …

Определите окислитель и восстановитель.

Решение

Mn+7 + 3e → Mn+4 │2 реакция восстановления

S-2 -2e → S0 │3 реакция окисления

Mn+7 (HMnO4) – окислитель,  S-2 (H2S) – восстановитель

3H2S + 2HMnO4 → 3S + 2MnO2 + 4H2O

Задание №7

C49D0A

Используя метод электронного баланса, составьте уравнение реакции:

H2S + HClO3 → S + HCl  + …

Определите окислитель и восстановитель.

Решение

Cl+5 + 6e → Cl-1 │1 реакция восстановления

S-2 -2e → S0 │3 реакция окисления

Mn+7 (HMnO4) – окислитель,  S-2 (H2S) – восстановитель

3H2S + HClO3 → 3S + HCl + 3H2O

Задание №8

01851F

Используя метод электронного баланса, составьте уравнение реакции:

NO + HClO4 + … → HNO3 + HCl

Определите окислитель и восстановитель.

Решение

Cl+7 + 8e → Cl-1 │3 реакция восстановления

N+2 -3e → N+5 │8 реакция окисления

Cl+7 (HClO4) – окислитель,  N+2 (NO) – восстановитель

8NO + 3HClO4 + 4H2O → 8HNO3 + 3HCl

Задание №9

705904

Используя метод электронного баланса, составьте уравнение реакции:

KMnO4 + H2S + H2SO4→ MnSO4 + S + … + …

Определите окислитель и восстановитель.

Решение

Mn+7 + 5e → Mn+2 │2 реакция восстановления

S-2 -2e → S0 │5 реакция окисления

Mn+7 (KMnO4) – окислитель,  S-2 (H2S) – восстановитель

2KMnO4 + 5H2S + 3H2SO4 → 2MnSO4 + 5S + K2SO4 + 8H2O

Задание №10

9EA799

Используя метод электронного баланса, составьте уравнение реакции:

KMnO4 + KBr + H2SO4→ MnSO4 + Br2 + … + …

Определите окислитель и восстановитель.

Решение

Mn+7 + 5e → Mn+2 │2 реакция восстановления

2Br-1 -2e → Br20 │5 реакция окисления

Mn+7 (KMnO4) – окислитель,  Br-1 (KBr) – восстановитель

2KMnO4 + 10KBr + 8H2SO4 → 2MnSO4 + 5Br2 + 6K2SO4 + 8H2O

Задание №11

DCC9A7

Используя метод электронного баланса, составьте уравнение реакции:

PH3 + HClO3 → HCl + …

Определите окислитель и восстановитель.

Решение

Cl+5 + 6e → Cl-1 │4 реакция восстановления

P-3 − 8e → P+5 │3 реакция окисления

Cl+5 (HClO3) – окислитель, P-3 (H3PO4) – восстановитель

3PH3 + 4HClO3 → 4HCl + 3H3PO4

Задание №12

F02C85

Используя метод электронного баланса, составьте уравнение реакции:

PH3 + HMnO4 → MnO2 + … + …

Определите окислитель и восстановитель.

Решение

Mn+7 + 3e → Mn+4 │8 реакция восстановления

P-3 − 8e → P+5 │3 реакция окисления

Mn+7 (HMnO4) – окислитель, P-3 (H3PO4) – восстановитель

3PH3 + 8HMnO4 → 8MnO2 + 3H3PO4 + 4H2O

Задание №13

30CC22

Используя метод электронного баланса, составьте уравнение реакции:

NO + KClO + … → KNO3 + KCl + …

Определите окислитель и восстановитель.

Решение

Cl+1 + 2e → Cl-1 │3 реакция восстановления

N+2 − 3e → N+5 │2 реакция окисления

Cl+1 (KClO) – окислитель, N+2 (NO) – восстановитель

2NO + 3KClO + 2KOH → 2KNO3 + 3KCl + H2O

Задание №14

E6F10F

Используя метод электронного баланса, составьте уравнение реакции:

PH3 + AgNO3 + … → Ag + … + HNO3

Определите окислитель и восстановитель.

Решение

Ag+1 + 1e → Ag0 │8 реакция восстановления

P-3 — 8e → P+5 │1 реакция окисления

Ag+1 (AgNO3) – окислитель, P-3 (PH3) – восстановитель

PH3 + 8AgNO3 + 4H2O → 8Ag + H3PO4 + 8HNO3

Задание №15

67E63E

Используя метод электронного баланса, составьте уравнение реакции:

KNO2 + … + H2SO4 → I2 + NO + … + …

Определите окислитель и восстановитель.

Решение

N+3 + 1e → N+2 │ 2 реакция восстановления

2I-1 − 2e → I20 │ 1 реакция окисления

N+3 (KNO2) – окислитель, I-1 (HI) – восстановитель

2KNO2 + 2HI + H2SO4 → I2 + 2NO + K2SO4 + 2H2O

Задание №16

E749B1

Используя метод электронного баланса, составьте уравнение реакции:

Na2SO3 + Cl2 + … → Na2SO4 + …

Определите окислитель и восстановитель.

Решение

Cl20 + 2e → 2Cl-1 │1 реакция восстановления

S+4 − 2e → S+6 │1 реакция окисления

Cl20  – окислитель, S+4 (Na2SO3) – восстановитель

Na2SO3 + Cl2 + H2O → Na2SO4 + 2HCl

Задание №17

592C69

Используя метод электронного баланса, составьте уравнение реакции:

KMnO4 + MnSO4 + H2O→ MnO2 + … + …

Определите окислитель и восстановитель.

Решение

Mn+7 + 3e → Mn+4 │2 реакция восстановления

Mn+2 − 2e → Mn+4 │3 реакция окисления

Mn+7 (KMnO4) – окислитель, Mn+2 (MnSO4) – восстановитель

2KMnO4 + 3MnSO4 + 2H2O → 5MnO2 + K2SO4 + 2H2SO4

Задание №18

E5AFF2

Используя метод электронного баланса, составьте уравнение реакции:

KNO2 + … + H2O → MnO2 + … + KOH

Определите окислитель и восстановитель.

Решение

Mn+7 + 3e → Mn+4 │2 реакция восстановления

N+3 − 2e → N+5 │3 реакция окисления

Mn+7 (KMnO4) – окислитель,  N+3 (KNO2) – восстановитель

3KNO2 + 2KMnO4 + H2O → 2MnO2 + 3KNO3 + 2KOH

Задание №19

8CCB01

Используя метод электронного баланса, составьте уравнение реакции:

Cr2O3 + … + KOH → KNO2 +K2CrO4 + …

Определите окислитель и восстановитель.

Решение

N+5 + 2e → N+3 │3 реакция восстановления

2Cr+3 − 6e → 2Cr+6 │1 реакция окисления

N+5 (KNO3) – окислитель, Cr+3 (Cr2O3) – восстановитель

Cr2O3 + 3KNO3 + 4KOH → 3KNO2 +2K2CrO4 + 2H2O

Задание №20

201CED

Используя метод электронного баланса, составьте уравнение реакции:

I2 + K2SO3 + … → K2SO4 +… + H2O

Определите окислитель и восстановитель.

Решение

I20 + 2e → 2I-1 │1 реакция восстановления

S+4 — 2e → S+6 │1 реакция окисления

I2 – окислитель,  S+4 (K2SO3) – восстановитель

I2 + K2SO3 +2KOH → K2SO4 +2KI + H2O

Задание №21

06C4FB

Используя метод электронного баланса, составьте уравнение реакции:

KMnO4 + NH3 → MnO2 +N2 + … + …

Определите окислитель и восстановитель.

Решение

Mn+7 + 3e → Mn+4 │2 реакция восстановления

2N-3 − 6e → N20 │1 реакция окисления

Mn+7 (KMnO4) – окислитель,  N-3 (NH3) – восстановитель

2KMnO4 + 2NH3 → 2MnO2 +N2 + 2KOH + 2H2O

Задание №22

71FE92

Используя метод электронного баланса, составьте уравнение реакции:

NO2 + P2O3 + … → NO + K2HPO4 + …

Определите окислитель и восстановитель.

Решение

N+4 + 2e → N+2 │2 реакция восстановления

2P+3 — 4e → 2P+5 │1 реакция окисления

N+4 (NO2) – окислитель,  P+3 (P2O3) – восстановитель

2NO2 + P2O3 + 4KOH → 2NO + 2K2HPO4 + H2O

Задание №23

9BC971

Используя метод электронного баланса, составьте уравнение реакции:

KI + H2SO4 → I2 + H2S + … + …

Определите окислитель и восстановитель.

Решение

S+6 + 8e → S-2 │1 реакция восстановления

2I-1 − 2e → I20 │4 реакция окисления

S+6 (H2SO4) – окислитель,  I-1 (KI) – восстановитель

8KI + 5H2SO4 → 4I2 + H2S + 4K2SO4 + 4H2O

Задание №24

124A93

Используя метод электронного баланса, составьте уравнение реакции:

FeSO4 + … + H2SO4 → … + MnSO4 + K2SO4 + H2O

Определите окислитель и восстановитель.

Решение

Mn+7 + 5e → Mn+2 │2 реакция восстановления

2Fe+2 − 2e → 2Fe+3 │5 реакция окисления

Mn+7 (KMnO4) – окислитель,  Fe+2 (FeSO4) – восстановитель

10FeSO4 + 2KMnO4 + 8H2SO4 → 5Fe2(SO4)3 + 2MnSO4 + K2SO4 + 8H2O

Задание №25

F87323

Используя метод электронного баланса, составьте уравнение реакции:

Na2SO3 + … + KOH → K2MnO4 + … + H2O

Определите окислитель и восстановитель.

Решение

Mn+7 + 1e → Mn+6 │2 реакция восстановления

S+4 − 2e → S+6 │1 реакция окисления

Mn+7 (KMnO4) – окислитель,  S+4 (Na2SO3) – восстановитель

Na2SO3 + 2KMnO4 + 2KOH → 2K2MnO4 + Na2SO4 + H2O

Задание №26

0C4795

Используя метод электронного баланса, составьте уравнение реакции:

H2O2 + … + H2SO4 → O2 + MnSO4 + … + …

Определите окислитель и восстановитель.

Решение

Mn+7 + 5e → Mn+2 │2 реакция восстановления

2O-1 − 2e → O20 │5 реакция окисления

Mn+7 (KMnO4) – окислитель,  O-1 (H2O2) – восстановитель

5H2O2 + 2KMnO4 + 3H2SO4 → 5O2 + 2MnSO4 + K2SO4 + 8H2O

Задание №27

3CAE5F

Используя метод электронного баланса, составьте уравнение реакции:

K2Cr2O7 + H2S + H2SO4 → Cr2(SO4)3 + K2SO4 + … + …

Определите окислитель и восстановитель.

Решение

2Cr+6 + 6e → 2Cr+3 │1 реакция восстановления

S-2 − 2e → S0 │3 реакция окисления

Cr+6 (K2Cr2O7) – окислитель,  S-2 (H2S) – восстановитель

K2Cr2O7 + 3H2S + 4H2SO4 → Cr2(SO4)3 + K2SO4 + 3S + 7H2O

Задание №28

86AFEE

Используя метод электронного баланса, составьте уравнение реакции:

KMnO4 + HCl → MnCl2 + Cl2 + … + …

Определите окислитель и восстановитель.

Решение

Mn+7 + 5e → Mn+2 │2 реакция восстановления

2Cl-1 − 2e → Cl20 │5 реакция окисления

Mn+7 (KMnO4) – окислитель,  Cl-1 (HCl) – восстановитель

2KMnO4 + 16HCl → 2MnCl2 + 5Cl2 + 2KCl + 8H2O

Задание №29

B28A1E

Используя метод электронного баланса, составьте уравнение реакции:

CrCl2 + K2Cr2O7 + … → CrCl3 + … + H2O

Определите окислитель и восстановитель.

Решение

2Cr+6 + 6e → 2Cr+3 │1 реакция восстановления

Cr+2 − 1e → Cr+3 │6 реакция окисления

Cr+6 (K2Cr2O7) – окислитель,  Cr+2 (CrCl2) – восстановитель

6CrCl2 + K2Cr2O7 + 14HCl → 8CrCl3 + 2KCl + 7H2O

Задание №30

A0115E

Используя метод электронного баланса, составьте уравнение реакции:

K2CrO4 + HCl → CrCl3 + … + … + H2O

Определите окислитель и восстановитель.

Решение

Cr+6 + 3e → Cr+3 │2 реакция восстановления

2Cl-1 − 2e → Cl20 │3 реакция окисления

Cr+6 (K2CrO4) – окислитель,  Cl-1 (HCl) – восстановитель

2K2CrO4 + 16HCl → 2CrCl3 + 3Cl2 + 4KCl + 8H2O

Задание №31

F603A1

Используя метод электронного баланса, составьте уравнение реакции:

KI + … + H2SO4 → I2 + MnSO4 + … + H2O

Определите окислитель и восстановитель.

Решение

Mn+7 + 5e → Mn+2 │2 реакция восстановления

2l-1 − 2e → l20 │5 реакция окисления

Mn+7 (KMnO4) – окислитель, l-1 (Kl) – восстановитель

10KI + 2KMnO4 + 8H2SO4 → 5I2 + 2MnSO4 + 6K2SO4 + 8H2O

Задание №32

CF7B18

Используя метод электронного баланса, составьте уравнение реакции:

FeSO4 + KClO3 + KOH → K2FeO4 + KCl + K2SO4 + H2O

Определите окислитель и восстановитель.

Решение

Cl+5 + 6e → Cl-1 │2 реакция восстановления

Fe+2 − 4e → Fe+6 │3 реакция окисления

Cl+5 (KClO3) – окислитель,  Fe+2 (FeSO4) – восстановитель

3FeSO4 + 2KClO3 + 12KOH → 3K2FeO4 + 2KCl + 3K2SO4 + 6H2O

Задание №33

AB6590

Используя метод электронного баланса, составьте уравнение реакции:

FeSO4 + KClO3 + … → Fe2(SO4)3 + … + H2O

Определите окислитель и восстановитель.

Решение

Cl+5 + 6e → Cl-1 │1 реакция восстановления

2Fe+2 − 2e → 2Fe+3 │3 реакция окисления

Cl+5 (KClO3) – окислитель,  Fe+2 (FeSO4) – восстановитель

6FeSO4 + KClO3 + 3H2SO4 → 3Fe2(SO4)3 + KCl  + 3H2O

Задание №34

ABF717

Используя метод электронного баланса, составьте уравнение реакции:

NH3 + KMnO4 + … → … + K2MnO4 + H2O

Определите окислитель и восстановитель.

Решение

Mn+7 + 1e → Mn+6 │8 реакция восстановления

N-3 − 8e → N+5 │1 реакция окисления

Mn+7 (KMnO4) – окислитель,  N-3 (NH3) – восстановитель

NH3 + 8KMnO4 + 9KOH → KNO3 + 8K2MnO4 + 6H2O

Задание №35

88F340

Используя метод электронного баланса, составьте уравнение реакции:

Cu + … + H2SO4 → NO2 + … + Na2SO4 + H2O

Определите окислитель и восстановитель.

Решение

N+5 + 1e → N+4 │2 реакция восстановления

Cu0 − 2e → Cu+2 │1 реакция окисления

N+5 (NaNO3) – окислитель,  Cu – восстановитель

Cu + 2NaNO3 + 2H2SO4 → 2NO2 + CuSO4 + Na2SO4 + 2H2O

Задание №36

5255AE

Используя метод электронного баланса, составьте уравнение реакции:

NaBrO3 + … + NaOH → NaF + NaBrO4 + …

Определите окислитель и восстановитель.

Решение

F20 + 2e → 2F-1 │1 реакция восстановления

Br+5 − 2e → Br+7 │1 реакция окисления

F2 – окислитель,  Br+5 (NaBrO3) – восстановитель

NaBrO3 + F2 + 2NaOH → 2NaF + NaBrO4 + H2O

Задание №37

633459

Используя метод электронного баланса, составьте уравнение реакции:

NaNO3 + Cu + … → … + Na2SO4 + NO2 + H2O

Определите окислитель и восстановитель.

Решение

N+5 + 1e → N+4 │2 реакция восстановления

Cu0 − 2e → Cu+2 │1 реакция окисления

N+5 (NaNO3) – окислитель,  Cu – восстановитель

2NaNO3 + Cu + 2H2SO4 → CuSO4 + Na2SO4 + 2NO2 + 2H2O

Задание №38

1DE9A9

Используя метод электронного баланса, составьте уравнение реакции:

KNO2 + KMnO4 + … → KNO3 + MnCl2 + … + H2O

Определите окислитель и восстановитель.

Решение

Mn+7 + 5e → Mn+2 │2 реакция восстановления

N+3 − 2e → N+5 │5 реакция окисления

Mn+7 (KMnO4) – окислитель,  N-3 (KNO2) – восстановитель

5KNO2 + 2KMnO4 + 6HCl → 5KNO3 + 2MnCl2 + 2KCl + 3H2O

Задание №39

65C72F

Используя метод электронного баланса, составьте уравнение реакции:

KClO3 + CrCl3 + … → K2CrO4 + … + H2O

Определите окислитель и восстановитель.

Решение

Cl+5 + 6e → Cl-1 │1 реакция восстановления

Cr+3 − 3e → Cr+6 │2 реакция окисления

Cl+5 (KClO3) – окислитель,  Cr+3 (CrCl3) – восстановитель

KClO3 + 2CrCl3 + 10KOH → 2K2CrO4 + 7KCl + 5H2O

Задание №40

8F2272

Используя метод электронного баланса, составьте уравнение реакции:

K2MnO4 + … → MnBr2 + Br2 + … + H2O

Определите окислитель и восстановитель.

Решение

Mn+6 + 4e → Mn+2 │1 реакция восстановления

2Br-1 − 2e → Br20 │2 реакция окисления

Mn+6 (K2MnO4) – окислитель,  Br-1 (HBr) – восстановитель

K2MnO4 + 8HBr → MnBr2 + 2Br2 + 2KBr + 4H2O

Задание №41

D3F527

Используя метод электронного баланса, составьте уравнение реакции:

Na2SO3 + … + H2SO4 → … + MnSO4 + K2SO4 + H2O

Определите окислитель и восстановитель.

Решение

Mn+7 + 5e → Mn+2 │2 реакция восстановления

S+4 − 2e → S+6 │5 реакция окисления

Mn+7 (KMnO4) – окислитель,  S+4 (Na2SO3) – восстановитель

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

Задание №42

22D8DB

Используя метод электронного баланса, составьте уравнение реакции:

KIO3 + KI + … → I2 + K2SO4 + …

Определите окислитель и восстановитель.

Решение

2I+5 + 10e → I20 │1 реакция восстановления

2I-1 − 2e → I20 │5 реакция окисления

I+5 (KIO3) – окислитель,  I-1 (KI) – восстановитель

2KIO3 + 10KI + 6H2SO4 → 6I2 + 6K2SO4 + 6H2O

Задание №43

4BCC5E

Используя метод электронного баланса, составьте уравнение реакции:

Fe(OH)3 + Br2 + … → K2FeO4 + …  + H2O

Определите окислитель и восстановитель.

Решение

Br20 + 2e → 2Br-1 │3 реакция восстановления

Fe+3 − 3e → Fe+6 │2 реакция окисления

Br2 – окислитель,  Fe+3 (Fe(OH)3) – восстановитель

2Fe(OH)3 + 3Br2 + 10KOH → 2K2FeO4 + 6KBr + 8H2O

scienceforyou.ru

Репетитор-онлайн — подготовка к ЦТ

Для расстановки коэффициентов в ОВР можно пользоваться способом, основанным на составлении схем процессов окисления и восстановления. Этот способ называется методом электронного баланса.

Суть метода электронного баланса состоит в следующем.

1. Составляют схему реакции и определяют элементы, которые изменили степень окисления.

2. Составляют электронные уравнения полуреакций восстановления и окисления.

3. Поскольку число электронов, отданных восстановителем, должно быть равно числу электронов, принятых окислителем, методом наименьшего общего кратного (НОК) находят дополнительные множители.

4. Дополнительные множители проставляют перед формулами соответствующих веществ (коэффициент 1 опускается).

5. Уравнивают числа атомов тех элементов, которые не изменили степень окисления (вначале — водород по воде, а затем — числа атомов кислорода).

Пример составления уравнения окислительно-восстановительной реакции

методом электронного баланса.

Находим, что атомы углерода и серы изменили степень окисления. Составляем уравнения полуреакций восстановления и окисления:

Для этого случая НОК равно 4, а дополнительными множителями будут 1 (для углерода) и 2 (для серной кислоты).

Найденные дополнительные множители проставляем в левой и правой частях схемы реакции перед формулами веществ, содержащих углерод и серу:

C + 2H2SO4 → CO2 + 2SO2 + H2O

Уравниваем число атомов водорода, поставив перед формулой воды коэффициент 2, и убеждаемся, что число атомов кислорода в обеих частях уравнения одинаковое. Следовательно, уравнение ОВР

C + 2H2SO4 = CO2 + 2SO2 + 2H2O

Возникает вопрос: в какую часть схемы ОВР следует поставить найденные дополнительные множители — в левую или правую?

Для простых реакций это не имеет значения. Однако следует иметь в виду: если определены дополнительные множители по левой части уравнения, то и коэффициенты проставляются перед формулами веществ в левой части; если же расчеты проводились для правой части, то коэффициенты ставятся в правой части уравнения. Например:

По числу атомов Al в левой части:

По числу атомов Al в правой части:

В общем случае, если в реакции участвуют вещества молекулярного строения (O2, Cl2, Br2, I2, N2), то при подборе коэффициентов исходят именно из числа атомов в молекуле:

Если в реакции с участием HNO3 образуется N2O, то схему электронного баланса для азота также лучше записывать исходя из двух атомов азота .

vedy.by

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о