АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция

ОКИСЛИТЕЛЬНО-ВОССТАНОВИТЕЛЬНЫЕ РЕАКЦИИ

Читайте также:
  1. В сыворотке крови при постановке иммуноферментной реакции был выявлен HBs-антиген. При каком заболевании выявляют этот антиген?
  2. Вес тела, сила реакции опоры, сила натяжения нити
  3. Влияние температуры на скорость химической реакции
  4. ВОСПИТАНИЕ БЫСТРОТЫ И ТОЧНОСТИ РЕАКЦИИ
  5. Галогенирование алканов и их производных; свободно-радикальный механизм реакции.
  6. Для серологической диагностики полиомиелита исследуют парные сыворотки больного. Что используют в качестве антигена в реакции вирусной нейтрализации?
  7. Достоверность бактериологического исследования при диагностике чумы повышается при применении реакции иммунофлюоресценции. Опишите полученную при этом микроскопическую картину.
  8. Если в ходе химической реакции степень окисления атома повышается, то говорят, что он ОКИСЛЯЕТСЯ. Если же степень окисления понижается, то говорят, что он ВОССТАНАВЛИВАЕТСЯ.
  9. Зависимость скорости реакции от катализатора
  10. Зависимость скорости реакции от концентрации реагирующих веществ
  11. Зависимость скорости реакции от температуры
  12. ИОНООБМЕННЫЕ РЕАКЦИИ. ГИДРОЛИЗ СОЛЕЙ

 

Окислительно-восстановительными называются реакции, которые сопровождаются изменением степени окисления атомов, входящих в состав реагирующих веществ. Степень окисления – это условный заряд атома в молекуле, возникающий вследствие разности электроотрицательностей и рассчитанный из предположения, что молекула состоит только из ионов. Окисление – это процесс отдачи электронов, который приводит к повышению степени окисления восстановителя. Восстановление – это процесс присоединения электронов, при котором понижается степень окисления у окислителя. При определении степени окисления атомов необходимо помнить:

- что степень окисления атома в молекуле простого вещества равна нулю;

- степень окисления атома водорода во всех соединениях, кроме гидридов щелочных и щелочноземельных металлов равна +1;

- степень окисления кислорода во всех соединениях, кроме пероксидных и ОF2, равна –2;

- сумма степеней окисления всех атомов в молекуле равна нулю.

Атом элемента в высшей степени окисления является только окислителем (например, сера в молекуле H2SO4 имеет высшую степень окисления 6+); атом элемента в низшей степени окисления является только восстановителем (например, сера в молекуле H2S имеет низшую степень окисления 2–); атом элемента, находящийся в промежуточной степени окисления, может быть и окислителем и восстановителем (например, сера в молекуле H2SO3 имеет промежуточную степень окисления 4–). Такие соединения проявляют окислительно-восстановительную двойственность и способны к реакциям диспропорционирования.

Пример 1. Могут ли происходить окислительно-восстановительные реакции между веществами: а) H2S и HI; б) H2S и H23; в) H23 и HClО4?

Решение: а) степень окисления серы в H2S равна –2, йода в HI равна –1. Так как и сера, и йод находятся в своей низшей степени окисления, то оба вещества проявляют только восстановительные свойства и взаимодействовать друг с другом не могут;

б) степень окисления серы в H2S равна –2, то есть низшая, в H23 –равна +4 – промежуточная. Следовательно, взаимодействие этих веществ возможно, причем H23 является окислителем;

в) степень окисления серы в H23равна +4 (промежуточная), хлора в HClО4 равна +7 (высшая). Соединения H23 и HClО4 могут реагировать, причем H23 будет проявлять восстановительные свойства.

Пример 2. Завершить уравнение реакции, дописав недостающие продукты. Составить уравнения полуреакций окисления и восстановления, на их основе написать уравнения реакций в ионной и молекулярной формах:

KNO2+KI+H2SO4®J2+NO + …`

Решение. В реакции йод меняет степень окисления от –1 в иодиде калия до нуля в I2. Йод теряет электроны, т.е. окисляется. Восстанавливаться в данной реакции будет азот, который меняет степень окисления от +3 до +2. Нитрит-ион восстанавливается до NO с приобретением одного электрона на каждый атом азота. Избыточный кислород нитрит-иона будет связываться водородными ионами кислой среды с образованием воды:

 
NO-2+2H++e=NO+H2O 2I-–2e=I2
2NO-2+4H++2I-=2NO+2H2O+I2

Полученное уравнение является уравнением искомой реакции в ионной форме. Молекулярное уравнение реакции получится, если учесть, что ионы калия, освобождающиеся при разрушении молекул KNO2 и KJ, образуют соли с серной кислотой:

2KNO2+2KI+2H2SO4®J2+2NO +2 К2SO4+2 H2O

Пример 3. Установить, в каком направлении возможно самопроизвольное протекание реакции 2NaCl+Fe2(SO4)3=2FeSO4+Cl2+Na2SO4?

Решение. Уравнение реакции в ионно-молекулярной форме:

2Cl-+2Fe3+=2Fe2++Cl2

Запишем стандартные электродные потенциалы электрохимических систем, участвующих в реакции, используя данные прил. 6:

Cl2+2e-=2Cl- E1=1,36 B

Fe3++e-=Fe2+ E2=0,77 B

Поскольку Е1 2, то окислителем будет служить хлор, а восстановителем – ион Fe2+; рассматриваемая реакция будет протекать справа налево.

 

Пример 4. Найти при 25°С константу равновесия реакции Hg2(NO3)2+2Fe(NO3)2=2Hg+2Fe(NO3)3.

Решение. Уравнение реакции в ионно-молекулярной форме:

 

Hg22++2e-=2Hg+2Fe3+

 

В реакции участвуют две электрохимические системы (прил. 6):

Hg22++2e-=2Hg - E1=0,79 В

Fe3++e-=Fe2+ E2=0,77 B

 

Находим значение стандартной ЭДС рассматриваемого элемента:

 

E0=E1-E2=0,79-0,77=0,02 В.

 

Теперь вычислим константу равновесия реакции:

 

, К=4,76.

Ответ: К=4,76.


1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 | 21 | 22 | 23 | 24 | 25 | 26 | 27 | 28 | 29 | 30 | 31 | 32 |

Поиск по сайту:



Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Студалл.Орг (0.004 сек.)