Главная | Обратная связь | Поможем написать вашу работу!
МегаЛекции

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.
(ее максимальное значение равно номеру группы - для элементов главных подгрупп):

а) у металлов главной подгруппы I группы +1;

б) у металлов главной подгруппы II группы +2;

в) у алюминия +3.

 K2+О, Ca+23, 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,
а с металлами-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 - Аl 0; Н20 - +; 2Сl- - - ® 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.
Лабораторное занятие №3

«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.

Поделиться:





Воспользуйтесь поиском по сайту:



©2015 - 2024 megalektsii.ru Все авторские права принадлежат авторам лекционных материалов. Обратная связь с нами...