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 Al - 3 ē = Al3+ 2 процесс окисления, или полуреакция окисления Cl 2 + 2 ē = 2Cl– 3 процесс 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
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 + PO33—-2 ē + Н2О = PO43— + 2Н+ 5 MnO4— + 5 ē + 8Н + = Mn2+ + 4 H2O 2 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 + ... CrO 2— - 3 ē + 4ОН–= CrO4 2— + 2Н2О 8 ClO4 — + 8 ē + 4Н2О = Cl — + 8ОН— 3 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 Mn 2+ - 2 ē + 2Н2 О = MnO2 + 4Н+ 3 MnO4— + 3 ē + 2Н2 О = MnO2 + 4ОН — 2 3Mn 2+ + 2MnO4— + 10Н2О = 5MnO2 + 12Н+ + 8ОН — 3Mn2+ + 2MnO4— + 2Н2О = 5MnO2 + 4Н+ 3MnSO4 + 2KMnO4 + 2Н2О = 5MnO2 + K2SO4 + 2Н2SO4
Задание № 10
А) 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.
Б). Составьте электронно-ионные схемы и молекулярные уравнения реакций. Укажите окислитель и восстановитель. Две реакции (а,б) для каждого задания. 241. а) Na2SeO3 + KBrO + H2O Br2 , SeO4 2— б) HCl + HNO3 Cl2 , NO 24 2. а)Cr2(SO4)3 +Cl2 + KOH CrO4 2— , Cl — б) K2Cr2O7 + Na2SO3 + H2SO4 SO4 2—, Cr 3+ 243. а)KI + HNO3 NO, I2 б) NaCrO2 +NaClO + KOH CrO4 2— , Cl — 244. а)HNO3 + Ni N2O , Ni2+ б) SnSO4 +Ag2O3+ KOH SnO3 2— , AgO. 245. а)K2Cr2O7 + Na3AsO3 + H2SO4AsO4 3—, Cr3+ б) KCrO2 +Cl2+ KOH CrO4 2— , Cl — 246. а)K2Cr2O7 +HCl Cr 3+ , Cl2 б) SO2 +NaIO3 + H2O SO4 2— , I— 247. а)KMnO4 + H2S + H2SO4 Mn2+ , SO4 2— б) I2 + Cl2 + H2O IO3— , Cl — 248. а)Sn(NO3)2 + K2Cr2O7 + H2SO4 Sn4+ , Cr 3+ б) KClO3 +KCrO2+ NaOH CrO4 2— , Cl — 249. а)SnCl2 + KBrO3 + HCl Sn4+ , Br — б) FeSO4 + KClO3 + H2SO4 Fe3+, Cl — 250. а)Ni(OH)2 +NaClO + H2O Ni(OH)3 , Cl — б) KMnO4 + Na2SO3 + H2O SO4 2— , MnO2 251. а)MnSO4 + PbO2 + H2SO4 Pb2+, MnO4 — б) FeCl2 + KMnO4 + H2SO4 Fe3+, Mn2+ 252. а)MnSO4 +Cl2+ KOH MnO4 2 — , Cl — б) H3PO3 + KMnO4 +H2SO4 Mn2+ , H3PO4 253. а)KMnO4 + NaNO2 + H2O NO3—, MnO2 б) Mn(NO3)2 + NaClO + H2O Cl — , MnO2 254. а)KMnO4 + NaNO2 + H2SO4 NO3— , Mn2+ б) H2S + K2Cr2O7 + H2SO4 S , Cr 3+ 255. а)Cr2O3 + KClO3 + KOH CrO4 2—, Cl — б) FeCl2 +HNO3 + HCl Fe3+, N2O 256. а)KClO3 + MnO2 + KOH MnO4 2— , Cl — б) Na3AsO3 +I2+ H2O AsO4 3— , I — 257. а)H2S + HNO3 SO4 2— , NO2. б) I2 + Na2SO3 + H2O I— , SO42— 258. а)C + HNO3 CO2 , NO2. б) H2S + Cl2 + H2O SO4 2— , Cl — 259. а)SnCl2 + Na3AsO3 +HCl As , Sn4+ б) (BiO)2SO4 + Br2 + NaOH BiO3—, Br — 260. а)Mn(NO3)2 + NaBiO3 + HNO3 Bi3+ , MnO4— б) KNO3 +Zn+ NaOH ZnO2 2— , NH3 ©2015 arhivinfo.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.
|