Загрузил GoldBanana

ОВР-2

реклама
ОВР
Окислительно-восстановительные реакции
Подготовил: Батырев Кирилл
ОВР. Понятия: окисления и восстановления
Окислитель и восстановитель.
Термин окисление- восстановление возник в химии в те
времена, когда считали, что процесс окисления является
процессом присоединения, а процесс восстановления процесс
отдачи кислорода:
2𝑀𝑔 + 𝑂2 = 2𝑀𝑔𝑂(магний окислился)
𝐶𝑢𝑂 + 𝐻2 = 𝐶𝑢 + 𝐻2 𝑂(медь восстановилась)
На самом деле:
• Окисление – это процесс отдачи электронов
• Восстановление – это процесс присоединения электронов
• Окислитель – тот, кто принимает электроны, участвует в процессе
восстановления.
• Восстановитель – тот, кто отдает электроны, участвует в процессе
окисления
ОВР. Степень окисления и нахождение ее
значения.
• Для характеристики реакций окисления – восстановления
используют условное понятие степень окисления, учитывающее
перераспределение электронной плотности, которое происходит
в процессе овр.
• Степенью окисления элемента называют условный заряд, который
возник бы на атоме, если бы обобществленные пары электронов
полностью ионны.
• Не путать степень окисления с зарядом ионов!!!
𝑁𝑎+1 − степень окисление натрия, 𝑁𝑎+ − заряд катиона натрия
ОВР. ПРОВЕРКА.
Какие из реакций относятся к ОВР?
1. 𝐶𝑎𝐶𝑂3 → 𝐶𝑎𝑂 + 𝐶𝑂2
2. 2𝐾𝐶𝐿𝑂3 → 2𝐾𝐶𝑙 + 3𝑂2
3. 𝐶𝑢𝐶𝑙2 + 𝐻2 𝑆 = 𝐶𝑢𝑆 + 2𝐻𝐶𝑙
4. 2𝐹𝑒𝐶𝑙3 + 𝐻2 𝑆 = 2𝐹𝑒𝐶𝑙2 + 𝑆 + 2𝐻𝐶𝑙
5. 6𝑃 + 5𝐻𝐶𝑙𝑂3 + 9𝐻2 𝑂 = 6𝐻3 𝑃𝑂4 + 5𝐻𝐶𝑙
6. 𝐴𝑙2 (𝑆𝑂4 )3 +3𝑁𝑎2 𝑆 = 2𝐴𝑙(𝑂𝐻)3 ↓ +3𝐻2 𝑆 ↑ +3𝑁𝑎2 𝑆𝑂4
7. 2𝐻2 г + 𝑂2 г = 2𝐻2 𝑂 г + 484 кДж
ОВР. Важнейшие окислители и
восстановители.
Восстановители
Примеры
Окислители
Примеры
Простые вещества –
металлы,
Неметаллы
𝐾, 𝑁𝑎, 𝑀𝑔, 𝐴𝑙, 𝑍𝑛
Соединения содержащие
атомы металлов или
неметаллов в высшей с.о
𝐾𝑀𝑛𝑂4 , 𝐾2 𝐶𝑟2 𝑂7
𝑃𝑏𝑂2 , 𝐾𝑁𝑂3
Соединения,
содержащие атомы
неметаллов с
отрицательной с.о
𝐿𝑖𝐻,
𝐿𝑖𝐴𝑙𝐻4
𝐻2 𝑆, 𝐻𝐼
𝐻𝐶𝑙, 𝐻𝐵𝑟
Кислоты
𝐻2 𝑆𝑂4 конц
𝐻𝑁𝑂3 конц
Соединения металлов и
неметаллов с
промежуточной с.о
𝐹𝑒𝑆𝑂4 , 𝑆𝑛𝐶𝑙2 , 𝐻𝑁𝑂2
𝐻2 𝑆𝑂3 , 𝑆𝑂2 , 𝐶𝑂
Соединения содержащие
атомы металлов или
неметаллов с промежуточной
с.о
𝑀𝑛𝑂2 , 𝐾𝐶𝑙𝑂3
𝐻𝑁𝑂2 , 𝑁𝑎2 𝑂2 , 𝐻2 𝑂2
Органические вещества
𝐻2 𝐶2 𝑂4 , 𝐶6 𝐻12 𝑂6 , 𝐶6 𝐻6 𝑂
𝐶, 𝑆
ОВР. Классификация ОВР.
Все ОВР делят на три группы:
1. Реакции межатомного и межмолекулярного окисления-восстановления.
Это реакции, в которых окислитель и восстановитель входят в состав
различных веществ.
2. Реакции внутримолекулярного окисления-восстановления. В этих
реакциях участвуют окислитель и восстановитель, которые входят в состав
одного и того же сложного вещества
3. Реакции самоокисления-самовосстановления. Этот тип реакций называют
также реакциями диспропорционирования. В этих реакциях и окислителем
и восстановителем являются атомы одного и того же элемента,
находящегося в одинаковой степени окисления.
ОВР. Классификация ОВР. Примеры.
1. С + 𝑂2 → 𝐶𝑂2 ; 𝐶𝑢 + 2𝐻2 𝑆𝑂4(конц) = 𝐶𝑢𝑆𝑂4 + 𝑆𝑂2 + 2𝐻2 𝑂
𝑀𝑛𝑂2 + 4𝐻𝐵𝑟 = 𝑀𝑛𝐵𝑟2 + 𝐵𝑟2 + 2𝐻2 𝑂
2. 2𝐾𝐶𝑙𝑂3 = 2𝐾𝐶𝑙 + 3𝑂2 ↑; 2𝐾𝑀𝑛𝑂4 = 𝐾2 𝑀𝑛𝑂4 + 𝑀𝑛𝑂2 + 𝑂2
3. 3𝐻𝑁𝑂2 = 𝐻𝑁𝑂3 + 2𝑁𝑂 + 𝐻2 𝑂; 3𝐾2 𝑀𝑛𝑂4 + 2𝐻2 𝑂 = 2𝐾𝑀𝑛𝑂4 + 𝑀𝑛𝑂2 + 4𝐾𝑂𝐻
4. 𝐻𝑁𝑂2 + 𝐻𝐼 =? ; 𝐾𝑀𝑛𝑂4 + 𝐻𝐶𝑙 =?
5. 𝐹𝑒 + 4𝐻𝑁𝑂3 = 𝐹𝑒(𝑁𝑂3 )3 +𝑁𝑂 + 2𝐻2 𝑂; 4𝐹𝑒 + 10𝐻𝑁𝑂3 =
4𝐹𝑒(𝑁𝑂3 )2 +𝑁𝐻4 𝑁𝑂3 + 3𝐻2 𝑂
ОВР. Методы уравнивания ОВР.
Существует несколько методов уравнивания химических
реакций:
• Метод подбора коэффициентов
• Математический метод
• Метод Гарсиа
• Метод протонно-кислородного баланса
• Метод электронного баланса
• Метод электронно-ионного баланса (метод полуреакций)
Для уравнивания ОВР обычно используют два последних метода.
ОВР. Методы уравнивания ОВР.
Математический метод.
Математический метод основан на некоторых правилах:
• Количество вещества каждого элемента до реакции равняется количеству вещества каждого
элемента после реакции.
• Общее количество вещества всех элементов до реакции равняется общему количеству вещества всех
элементов после реакции.
Для этого необходимо записать уравнение реакции в общем виде, на основе
материального баланса составить систему математических уравнений и решить ее.
Рассмотрим этот метод на конкретном примере: 𝑥𝐻2 + 𝑦𝑂2 = 𝑧𝐻2 𝑂
Недостатки: Для сложных реакций система будет громоздкой + не всегда дает правильно
определенные коэффициенты:
1. 4(𝐶2 𝐻5 )3 𝑁 + 36𝐻𝑁𝑂3 = 24𝐶𝑂2 + 48𝐻2 𝑂 + 6𝑁𝑂2 + 17𝑁2
2. 2(𝐶2 𝐻5 )3 𝑁 + 78𝐻𝑁𝑂3 = 12𝐶𝑂2 + 54𝐻2 𝑂 + 78𝑁𝑂2 + 𝑁2
3. (𝐶2 𝐻5 )3 𝑁 + 11𝐻𝑁𝑂3 = 6𝐶𝑂2 + 13𝐻2 𝑂 + 4𝑁𝑂2 + 4𝑁2
ОВР. Методы уравнивания ОВР.
Метод Гарсиа.
Этот метод довольно прост и не требует математической подготовки и знаний по
теории ОВР. Им может воспользоваться любой и получить хорошие результаты
даже при уравнении сложных уравнений, межмолекулярных ОВР. Для уравнения
уравнений реакций этим методом применяется формальный атом элемента. Им
может быть любой элемент, но чаще всего – кислород, так как он входит в состав
большинства веществ. В отличие от реального атома, действительно
существующего и могущего вступать в реакции, формальный атом используется
лишь для сравнения уравнений химических реакций. Например: 𝐶𝑢2 𝑆 + 𝐻𝑁𝑂3 →
𝐶𝑢(𝑁𝑂3 )3 +𝐻2 𝑆𝑂4 + 𝑁𝑂 + 𝐻2 𝑂
1. 2𝐻𝑁𝑂3 = 2𝑁𝑂 + 𝐻2 𝑂 + 3𝑂
2. 𝐶𝑢2 𝑆 = 2𝐶𝑢(𝑁𝑂3 )3 +𝐻2 𝑆𝑂4 ; 𝐶𝑢2 𝑆 + 4𝐻𝑁𝑂3 + 5𝑂 = 2𝐶𝑢(𝑁𝑂3 )3 +𝐻2 𝑆𝑂4
3. 3𝐶𝑢2 𝑆 + 22𝐻𝑁𝑂3 → 6𝐶𝑢(𝑁𝑂3 )3 +3𝐻2 𝑆𝑂4 + 10𝑁𝑂 + 8𝐻2 𝑂
Недостаток: Непривычность .
ОВР. Методы уравнивания ОВР.
Метод подбора коэффициентов. Метод электронного баланса
Скачать
Учебные коллекции