Практическое занятие №2. «Составление уравнений окислительно-восстановительных реакций методом электронного баланса». Теория.
Практическое занятие №2 «Составление уравнений окислительно-восстановительных реакций методом электронного баланса». Цель: систематизация и углубление знания об окислительно-восстановительных реакциях, отработка практического навыка всоставлении уравнений окислительно-восстановительных реакций методом электронного баланса. Теория. Окислительно-восстановительными называются реакции, в ходе которых хотя бы один элемент изменил свою степень окисления.
ПРАВИЛА ОПРЕДЕЛЕНИЯ СТЕПЕНЕЙ ОКИСЛЕНИЯ (с примерами) 1. У свободных атомов и у простых веществ с. о. равна 0. Н2, Ва, N2, S, Al, Сu, F2. 2. Металлы во всех соединениях имеют положительную с. о. а) у металлов главной подгруппы I группы +1; б) у металлов главной подгруппы II группы +2; в) у алюминия +3. K2+О, Ca+2CО3, Al+3Cl3, Li3+N, Ba+2SO4, Mg+2(NO3)2. 3. В соединениях кислород имеет с. о. -2 (исключения: OF2 - +2, и пероксиды: Н2O2, К2O2 - -1 ). Н2СO3-2, К2О-2 4. В соединениях с неметаллами у водорода с. о. +1, H+Cl, КН -1, NH3+. 5. В соединениях сумма с. о. всех атомов равна 0. Образец. Н2+С х O3-2 +1´ 2 +х + (-2)´ 3=0 х=+4 (С+4) Теория окислительно-восстановительных реакций Атомы, молекулы и ионы, отдающие электроны; называются восстановителями. Во время реакции они окисляются. Например: Al – 3е- → Аl 0; Н20 - 2е → 2Н+; 2Сl- - 2е- ® С12° При окислении степень окисления повышается. Из простых веществ важнейшими восстановителями являются металлы, водород, уголь и др., среди сложных - восстановительными свойствами будут обладать те, в которых имеются атомы элементов с низшей степенью окисления:
HI-, HCl-, N-3H3, , H2S -2 и др. Чем ниже степень окисления элемента, чем меньше его электроотрицательность, тем сильнее восстановительные свойства.
Атомы, молекулы или ионы, присоединяющие электроны, называются окислителями. В ходе реакции они восстанавливаются. Например: S0 + 2ё → S -2; С12 + 2ё → 2Сl-; Fe +3 + ё → Fe+2 При восстановлении степень окисления понижается. Из простых веществ важнейшими окислителями являются галогены и кислород, среди сложных веществ окислительными свойствами будут обладать те, в состав которых входят атомы с высшей степенью окисления: КМп+7О4; К2Сr2 +6O7; Си+2О; Fe+3Cl3 и др. Чем выше степень окисления элемента и больше его электроотрицательность, тем сильнее окислительные свойства.
Метод электронного баланса. При расстановке коэффициентов методом электронного баланса придерживаются следующего алгоритма: 1. Расставить степени окисления всех элементов. 2. Выбрать элементы, изменившие степень окисления. 3. Выписать эти элементы и показать схематично переход электронов (составить электронный баланс). 4. Число перешедших электронов снести крест накрест и, если нужно, сократить. Эти числа будут коэффициентами в уравнении. 5. Расставить коэффициенты из электронного баланса. 6. Сравнением числа атомов каждого элемента в левой и правой части уравнения реакции определить и проставить недостающие коэффициенты. Примечание: Индекс в молекулах простых веществ переносится в электронный баланс, индексы из формул сложных веществ в баланс не переносятся. Пример: 2KMn+7О4 + 16HCl- ®2Mn+2Cl2+2KCl+5Cl20+ 8H2O Мn+7 +5ё ® Мn+2 2 - окислитель 2Сl- - 2ё ® Сl20 5 - восстановитель Коэффициенты, взятые из электронного баланса, подчеркнуты одной чертой. @ Задание. Расставьте коэффициенты в схемах реакций методом электронного баланса. Укажите окислитель и восстановитель, процессы окисления и восстановления.
a) Na + Н2 ® NaH б) Са + N2 ®Ca3N2 _----------------------------------------------------- --------------------------------------------------------- --------------------------------------------------------- ---------------------------------------------------------_____________________ в) А1+ O2 ® А12O3 г) Р + O2 ® Р2O5
------------------------------------------------------------ ------------------------------------------------------------------
------------------------------------------------------------ ----------------------------------------------------------------------
д) NH3+ O2 ® NO+ Н2O
---------------------------------------------------------------------------------------------------- ---------------------------------------------------------------------------------------------------- е) Al+H2SO4=Al2(SO4)3+H2
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ж) СO2+ Mg®MgO+ С
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------з) HNO3+ P®H3PO4 + NO2 + Н2O
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------к) Al+ HNO3=Al(NO3)3+ NO+ H2O
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- л) Сu+ Н2SO4(конц)® CuSO4+ SO2+ H2O
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Контрольные вопросы 1. Какие реакции называются окислительно-восстановительными? 2. Какова с. о. простых веществ? 3. У каких элементов с. о. постоянная? 4. Кто такие восстановители? Какой процесс с ними при этом происходит? Приведите примеры. 5. Кто такие окислители? Какой процесс с ними при этом происходит? Приведите примеры. 6. На конкретном примере покажите алгоритм проставления коэффициентов методом электронного баланса. «Свойства алюминия и его соединений» Цель: закрепление знаний о свойствах алюминия и его соединений; проведение опытов, подтверждающих химические свойства алюминия по отношению к различным кислотам, получение гидроксида алюминия косвенным способом, экспериментальное подтверждение амфотерных свойств гидроксида алюминия.
Теория: Алюминий - металл. На внешнем электронном слое у атома алюминия расположены три электрона в состоянии... 3s23p1. В реакциях алюминий отдает электроны и превращается в положительно заряженный ион А13+. Алюминий, образует оксид и гидроксид с амфотерными свойствами. Алюминий самый распространенный металл в природе. Общее содержание его в земной коре составляет 8, 8%. В свободном состоянии алюминия в природе нет. Важнейшие природные соединения: алюмосиликаты, боксиды, корунд, криолит. Алюминий является восстановителем и реагирует со многими простыми и сложными веществами. Алюминий – металл III группы главной подгруппы, имеет 3 электрона на внешнем уровне. Поэтому, проявляет более слабые металлические свойства, чем металлы I и II групп, которым соответственно легче отдавать 1 и 2 электрона с внешнего уровня, чем алюминию – 3.
Воспользуйтесь поиском по сайту: ©2015 - 2024 megalektsii.ru Все авторские права принадлежат авторам лекционных материалов. Обратная связь с нами...
|