ОВР, 11 класс

Окислительно – восстановительные реакции
Выполнила учиница 11 класса
Топильская Елена
Руководитель: учитель химии
Сидельникова И.М.
Цель работы:
рассмотреть методы составления уравнений
окислительно-восстановительных реакций.
Сущность ОВР можно выразить разными способами,
каждый из которых имеет определенные достоинства и
недостатки.
Составление уравнений ОВР методом электронного баланса
Алгоритм составления уравнения методом электронного баланса
Составление уравнений ОВР методом полуреакций или ионноэлектронным методом
Алгоритм составления уравнения методом полуреакций, или
ионно-электронным методом
Реакции, протекающие в кислой среде
Реакции, протекающие в щелочной среде
Реакции, протекающие в нейтральной среде
Список литературы
Метод основан на сравнении степеней
окисления атомов в исходных веществах и
продуктах реакции и на балансировании
числа
электронов,
смещенных
от
восстановителя к окислителю.
Метод применяется для составления
уравнений реакций, протекающих в
любых фазах. В этом универсальность и
удобство метода.
Недостаток метода – при выражении
сущности
реакций,
протекающих
в
растворах, не отражается существование
реальных частиц.
1. Составить схему реакции.
2. Определить степени окисления элементов в реагентах и продуктах реакции.
3. Определить, является реакция окислительно-восстановительной
протекает без изменения степеней окисления элементов.
или
она
4. Подчеркнуть элементы, степени окисления которых изменяются.
5. Определить, какой элемент окисляется (его степень окисления повышается) и
какой элемент восстанавливается (его степень окисления понижается) в процессе
реакции.
6. В левой части схемы обозначить с помощью стрелок процесс окисления (смещение
электронов от атома элемента) и процесс восстановления (смещение электронов к
атому элемента)
7. Определить восстановитель и окислитель.
8. Сбалансировать число электронов между окислителем и восстановителем.
9. Определить коэффициенты
окисления и восстановления.
10. Записать коэффициент
раствора.
для
перед
11. Проверить уравнение реакции.
окислителя
формулой
и
восстановителя,
вещества,
продуктов
определяющего
среду
Метод основан на составлении ионно-электронных уравнений для
процессов
окисления и восстановления с учетом реально существующих частиц и
последующим суммированием их в общее уравнение.
Метод применяется для выражения сущности окислительновосстановительных реакций , протекающих только в растворах.
Достоинство метода:
1.В электронно-ионных уравнениях полуреакций записываются ионы,
реально
существующие в водном растворе, а не условные частицы.
2.Понятие «степень окисления» не используется.
3. При использовании этого метода не нужно знать все вещества: они
определяются при выводе уравнения реакции.
4. Видна роль среды как активного участника всего процесса.
СТЕПЕНЬ ОКИСЛЕНИЯ (окислительное число),
условный показатель, характеризующий заряд
атома в соединениях. В молекулах с ионной
связью совпадает с зарядом иона, напр. в NaCl
степень окисления натрия +1, хлора -1. В
ковалентных соединениях за степень окисления
принимают заряд, который получил бы атом,
если бы все пары электронов, осуществляющие
химическую связь, были целиком перенесены к
более электроотрицательным атомам, напр. в
HCl степень окисления водорода +1, хлора -1.
Понятие степень окисления используется, напр.,
при составлении уравнений окислительновосстановительных реакций.
1.Записываем ионную схему процесса, которая включает только восстановитель
и продукт его окисления и окислитель и продукт его восстановления:
Zn+NO3 -> Zn2+ + NO2 . .
2.Составляем ионно-электронное уравнение процесса окисления(это I полуреакция):
Zn - 2ē -> Zn2+
3. Составляем ионно-электронное уравнение процесса восстановления(это II полуреакция):
NO3 ¯ + 2H + + ē -> NO2 + H2O
4.Записываем уравнения полуреакций так, чтобы число электронов между окислителем и
восстановителем было сбалансировано:
Zn - 2ē -> Zn2+
NO3 ¯ + 2H + + ē-> NO2+ H2O 2
5.Суммируем почленно уравнения полуреакций. Составляем общее ионное уравнение
реакции:
Zn + 2NO3 ¯ + 4H + -> Zn2+ + 2NO2 +2 H2O
Проверяем правильность составления уравнения реакции в ионном виде:
а)число атомов элементов должно быть равно в левой и в правой частях уравнения.
б)общий заряд частиц в левой и правой частях ионного уравнения должен быть одинаков.
6.Записываем уравнение в молекулярной форме. Для этого добавляем к ионам, входящим
в ионное уравнение, необходимое число ионов противоположного заряда:
Zn + 4HNO3(конц.)=Zn(NO3)2 + 2 NO2 +2 H2O
В кислой среде кислород отдают молекулы воды,
а связывается он ионами водорода.
2KMnO4 + 10KBr + 8H2SO4 -> 6K2SO4 + 5Br2 +2MnSO4 + 8H2O
K+ + MnO4¯ + K+ + Br¯ +2H+ + SO42¯ -> 2K+ + SO42¯ + 2Br0 + Mn2+ + SO42¯ + H2O
MnO4¯ + Br¯ +2H+ -> 2Br0 + Mn2+ + H2O
MnO4¯ +8H+ +5ē -> Mn2+ + 4H2O
2 (восстановление)
2Br¯ - 2ē -> 2Br0
5 (окисление)
2MnO4¯ +16H+ + 10Br¯ -> 10Br0 + 2Mn2+ + 8H2O
В щелочной среде кислород предоставляют ионы ОН¯,
а связывается он молекулами воды
MnCl2 + KBrO + 2KOH -> MnO2 + KBr + 2KCl +H2O
Mn2+ + 2Cl¯ + K+ + BrO¯ + K+ + ОН¯-> MnO2 + K+ + Br¯ + K+ + Cl¯ + H2O
Mn2+ + BrO¯ + ОН¯-> MnO2 + Br¯ + H2O
Mn2+ + 4ОН¯ - 2ē -> MnO2 +2H2O
BrO¯ + 2H2O+2ē -> Br¯ + 2ОН¯
1 (окисление)
1 (восстановление)
Mn2+ + BrO¯ + 2ОН¯-> MnO2 + Br¯ + H2O
В нейтральной среде добавление и связывание
атомов кислорода осуществляется только молекулами воды
6KBr + 2KMnO4 + 4H2O -> 3Br2 + 8KOH + 2MnO2
K+ + Br¯ + K+ + MnO4¯ + H2O -> 2Br0 + MnO2 + K+ +ОН¯
Br¯ + MnO4¯ + H2O
-> 2Br0 + MnO2 +ОН¯
MnO4¯ + 2H2O +3ē -> MnO2 +4ОН¯
2 (восстановление)
2Br¯ - 2ē -> 2Br0
3 (окисление)
2MnO4¯ + 4H2O + 6Br¯ -> 2MnO2 +8ОН¯ + 6Br0
1. О.С. Габриелян. Настольная книга учителя.
Химия.11 класс: часть I.
М:«Дрофа», 2003.
2. Лидин Р.А. Справочник школьника.
М: «АСТ-ПРЕСС», 2001.
3. Г.М. Крючкова. Неорганическая химия.
М: «Медицина» 1972.
4. Большая энциклопедия Кирилла и Мефодия