Сдам Сам

Составление уравнений окислительно-восстановительных реакций

 

Для нахождения коэффициентов при составлении окислительно-восстановительных реакций необходимо:

· соблюдение материального баланса (число атомов данного элемента в левой и правой части должно быть одинаково);

· соблюдение электронного баланса: число электронов, отданных восстановителем (Red), должно быть равно числу электронов, принятых окислителем (Ox), например: Al + Cl 2® AlCl3

Red Ox

2 Al - 3 ē = Al3+ процесс окисления, или полуреакция окисления

3 Cl 2 + 2 ē = 2Clпроцесс восстановления, или полуреакция восстановления

2Al + 3Cl2 = 2Al 3+ + 6Cl

2Al + 3Cl2 = 2AlCl3

 

При составлении окислительно-восстановительных реакций в водных растворах часто возникает необходимость использовать среду (Н+, ОН , Н2О). При этом, если частица в левой части полуреакции содержит кислорода больше, чем в правой (NO3 ® NO2 ), то нужно связать "О2"; если частица в левой части полуреакции содержит кислорода меньше, чем в правой части (SO32– ® SO4 2 ), то нужно ввести "О2" (представлено в табл. 4.1).

Таблица 4.1

 

Процессы Среда в окислительно-восстановительных реакциях в расчете на "О2 " в соединении
  кислая (Н+) щелочная (ОН-) нейтральная (Н2О)
Связать "О2 " NO3® NO2 О2 + 2Н+ = Н2О О2 + Н2О = 2ОН О2 + Н2О = 2ОН
Ввести "О2–" SO32 ® SO42 Н2О = О2 + 2Н+ 2ОН= О2– + Н2О Н2О = О2+ 2Н+

 

Для реакции К2Cr2O7 + КI + Н2SO4 ® Cr2(SO4)3 + I2 + Н2О + К2 SO4

ниже представлена последовательность однотипных операций, с помощью которых составляют уравнения полуреакций с использованием среды.

· Записывают исходные вещества и продукты полуреакций окисления и восстановления (сильные электролиты записывают в виде ионов, а неэлектро-литы, слабые электролиты, газы, осадки - в виде молекул):

Cr2O7 2®Cr3+; I ® I2.

· Уравнивают количество атомов элемента, изменяющего степень окисления:

Cr2O 7 2®2Cr 3+; 2I = I2.

· По изменению степени окисления подсчитывают количество отданных или принятых электронов: Cr2O7 2 + 6 ē ® 2Cr 3+; 2I- 2ē = I2.

· При необходимости уравнивают кислород и водород, используя правила среды: Cr2O7 2 + 6 ē + 14Н + = 2Cr 3+ + 7Н2О

· Проверяют суммарный заряд ионов и электронов левой и правой части уравнения.

· Составляют суммарное ионное уравнение реакции:

Cr2O7 2 + 6I + 14Н + = 2Cr 3+ + 3I2 + 7Н2О

· Составляют суммарное молекулярное уравнение реакции:

К2Cr2O7 + 6КI + 7Н2SO4 = Cr2(SO4)3 + 3I2 + 7Н2О + 4К2 SO4

Пример 1. Среда кислая.

Na3PO3 + KMnO4 + H2 SO 4 ® Na3PO 4 + MnSO4 +

Red Ox

5 PO33-2 ē + Н2О = PO43 + 2Н+

2 MnO4 + 5 ē + 8Н + = Mn2+ + 4 H2O

 
 


5PO33 + 2MnO4+ 5Н2О + 16Н+ = 5PO4 3 + 2Mn 2+ + 10Н+ + 8Н2О

5PO33+ 2MnO4+ 6Н+ = 5PO43 + 2Mn 2+ + 3Н2О

5Na3PO3 + 2KMnO4 + 3H2SO 4 = 5Na3PO 4 + 2MnSO 4 + 3Н2О + K2SO4

Пример 2. Среда щелочная.

KCrO2 + KClO4 + KOH® K2CrO 4 + KCl + ...

Red Ox

8 CrO 2 - 3 ē + 4ОН= CrO4 2 + 2Н2О

3 ClO4 + 8 ē + 4Н2О = Cl + 8ОН

8CrO2+ 3ClO4+ 32ОН + 12Н2О = 8CrO42 + 3Cl + 16Н2О + 24ОН

8CrO2+ 3ClO4 + 8ОН = 8CrO42 + 3Cl+ 4Н2О

8KCrO2 + 3КClO 4 + 8КОН = 8К2СrО 4 + 3КСl + 4Н2О

Пример 3. Среда нейтральная.

КMnO4 + MnSO4 + Н2О ® MnO2 +

Ox Red

3 Mn 2+ - 2 ē + 2Н2 О = MnO2 + 4Н+

2 MnO4+ 3 ē + 2Н2 О = MnO2 + 4ОН

 
 


3Mn 2+ + 2MnO4+ 10Н2О = 5MnO2 + 12Н+ + 8ОН

3Mn2+ + 2MnO4+ 2Н2О = 5MnO2 + 4Н+

3MnSO4 + 2KMnO4 + 2Н2О = 5MnO2 + K2SO4 + 2Н2SO4

 

Задания к подразделу 4.1

 

Задания 241-260. Рассчитайте и укажите степень окисления (CO) атомов элементов в предложенных частицах. Объясните, какую роль могут выполнять указанные частицы в окислительно-восстановительных реакциях: толькоокислитель (Ox), только восстановитель (Red), окислитель и восстановитель.

 

241.NH4OH, VO2+, Ni, VO3 251.SeO32—, AlO2, Br , ClO3
242.MnO42—, NO3, NH4+, ClO3 252.CO2, Cr2O72—, BrO, SeO42—
243.TiO2+, ClO, MnO2, MnO4 253.SO42—, CO, H2S, MnO42—
244.Cl2, Cl, CrO2, B4O7 2— 254.Ca, NO3, BrO, NO2
245.BrO , Br , Cd2+, CrO42— 255.ClO4, Cl, CrO2, F2
246.NO3 , NO, Cr2O72—, SO32— 256.SO42—, Cl2, Mn2+, ClO
247.CO2, ClO, MnO42—, Cl 257.NO2, MnO2, NO2, Cu
248.Fe2O3, MnO4, Br , CrO42— 258.CrO2, ReO4, PbO2, CrO42—
249.Fe, AlO2, N2O, NO3 259.SO32—, NO2, ClO4, Br
250.CrO33—, MnO2, PbO2, Cr2O72— 260.H2S, Cl2 , SO42—, Cr2O72—

 

Задания 261-280. Составьте электронно-ионные схемы и молекулярные уравнения реакций. Укажите окислитель и восстановитель. Две реакции (а,б) для каждого задания.

261. а) Na2SeO3 + KBrO + H2O Br2 , SeO4 2—

б) HCl + HNO3  Cl2 , NO

262. а)Cr2(SO4)3 +Cl2 + KOH  CrO4 2— , Cl

б) K2Cr2O7 + Na2SO3 + H2SO4  SO4 2—, Cr 3+

263. а)KI + HNO3  NO, I2

б) NaCrO2 +NaClO + KOH  CrO4 2— , Cl

264. а)HNO3 + Ni  N2O , Ni2+

б) SnSO4 +Ag2O3+ KOH  SnO3 2— , AgO.

265. а)K2Cr2O7 + Na3AsO3 + H2SO4AsO4 3—, Cr3+

б) KCrO2 +Cl2+ KOH  CrO4 2— , Cl

266. а)K2Cr2O7 +HCl  Cr 3+ , Cl2

б) SO2 +NaIO3 + H2O  SO4 2— , I

267. а)KMnO4 + H2S + H2SO4  Mn2+ , SO4 2—

б) I2 + Cl2 + H2O  IO3 , Cl

268. а)Sn(NO3)2 + K2Cr2O7 + H2SO4  Sn4+ , Cr 3+

б) KClO3 +KCrO2+ NaOH  CrO4 2— , Cl

269. а)SnCl2 + KBrO3 + HCl  Sn4+ , Br

б) FeSO4 + KClO3 + H2SO4  Fe3+, Cl

270. а)Ni(OH)2 +NaClO + H2O  Ni(OH)3 , Cl

б) KMnO4 + Na2SO3 + H2O  SO4 2— , MnO2

271. а)MnSO4 + PbO2 + H2SO4  Pb2+, MnO4

б) FeCl2 + KMnO4 + H2SO4  Fe3+, Mn2+

272. а)MnSO4 +Cl2+ KOH  MnO4 2 — , Cl

б) H3PO3 + KMnO4 +H2SO4  Mn2+ , H3PO4

273. а)KMnO4 + NaNO2 + H2O  NO3, MnO2

б) Mn(NO3)2 + NaClO + H2O  Cl , MnO2

274. а)KMnO4 + NaNO2 + H2SO4  NO3, Mn2+

б) H2S + K2Cr2O7 + H2SO4  S , Cr 3+

275. а)Cr2O3 + KClO3 + KOH  CrO4 2—, Cl

б) FeCl2 +HNO3 + HCl  Fe3+, N2O

276. а)KClO3 + MnO2 + KOH  MnO4 2— , Cl

б) Na3AsO3 +I2+ H2O  AsO4 3— , I

277. а)H2S + HNO3  SO4 2— , NO2.

б) I2 + Na2SO3 + H2O  I, SO42—

278. а)C + HNO3  CO2 , NO2.

б) H2S + Cl2 + H2O  SO4 2— , Cl

279. а)SnCl2 + Na3AsO3 +HCl  As , Sn4+

б) (BiO)2SO4 + Br2 + NaOH  BiO3, Br

280. а)Mn(NO3)2 + NaBiO3 + HNO3  Bi3+ , MnO4

б) KNO3 +Zn+ NaOH  ZnO2 2— , NH3









Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте:


©2015- 2017 zdamsam.ru Размещенные материалы защищены законодательством РФ.