Тема 9. Окислительно-восстановительные реакции и их использование в химическом анализе.

Выясните, какие реакции относятся к окислительно-восстановительным, в чем их отличие от реакций обменного разложения. Дайте определение окислителя и восстановителя, объясните их роль в окислительно-восстановительных процессах. Вспомните понятие степени окисления и способ ее определения для элементов, входящих в состав молекул и ионов. Рассмотрите взаимосвязь окислительно-восстановительных свойств атомов и ионов элементов с положением данного элемента в периодической таблице. Объясните, по какому признаку определяют возможную роль какой либо молекулы или иона в ОВР (в каких случаях они проявляют только окислительные свойства, либо только восстановительные свойства, либо окислительно-восстановительную двойственность?). Изучите правила составления уравнений окислительно-восстановительных реакций методом электронного баланса. Рассмотрите разновидности окислительно-восстановительных реакций (межмолекулярные, внутримолекулярные, реакции диспропорционирования). Рассмотрите, внешние признаки протекания окислительно-восстановительных реакций, которые можно испльзовать в качестве аналитического сигнала при проведении химического анализа. Охарактеризуйте расположение металлов в Периодической системе Д.И.Менделеева. Обратите внимание на особенности электронной структуры атомов металлов и кристаллической структуры металлов, выявите их взаимосвязь с физическими и химическими свойствами металлов. Проанализируйте закономерности изменения восстановительных свойств и степеней окисления металлов в периодах и подгруппах Периодической системы. Выявите сходство и различие между химической активностью атомов металлов как восстановителей и их электрохимической активностью, определяемой по ряду стандартных электродных потенциалов. Изучите химические (восстановительные) свойства металлов в их реакциях с неметаллами, водой, растворами солей, кислотами-неокислителями и кислотами-окислителями, водными растворами щелочей. Выясните условия, при которых возможно или невозможно протекание этих реакций.

Литература: [1, 251-259; 341-381]; [2, 221-228]; [3,184-190;356 – 384]; [9,43-48]; [11, 37-48].

Вопросы для самопроверки:

1. Какие реакции называются окислительно-восстановительными, в чем их принципиальное отличие от реакций обменного разложения?

2. Объясните сущность понятий "окислитель" и "окисление", "восстановитель" и "восстановление". Какую роль в ОВР играют окислители и восстановители?

3. Что понимают под степенью окисления элемента, как она определяется? С чем связано изменение степени окисления при протекании окислительно-восстановительных реакций?

4. Какие атомы, молекулы или ионы могут выступать в роли только окислителей, какие – в роли только восстановителей?

5. Какие вещества и частицы могут проявлять окислительно- восстановительную двойственность?

6. Каковы правила уравнивания окислительно-восстановительных реакций методом электронного баланса (рассмотрите на конкретных применрах)?

7. В чем состоит различие между межмолекулярными и внитримолекулярными ОВР? Какие разновидности этих реакций Вам известны?

8. Чем определяются химические свойства металлов? Какая величина является количественной характеристикой металлических свойств элемента?

9. Какую роль играют атомы металлов в окислительно-восстановительных реакциях? Какую роль в них могут играть ионы металлов, и от какого условия эта роль зависит?

10. Каковы особенности, условия протекания и продукты реакций металлов с неметаллами?

11. Каковы особенности, условия протекания и продукты реакций металлов с водой и водными растворами солей?

12. По какому признаку все кислоты по их отношению к металлам делятся на кислоты-неокислители и кислоты-окислители? Приведите различные примеры кислот обоих типов.

13. Каковы особенности, условия протекания и продукты реакций металлов с кислотами-неокислителями (рассмотрите на примере конкретной реакции)?

14. Каковы особенности, условия протекания и продукты реакций металлов с кислотами-окислителями (рассмотрите на примере конкретных реакций)? От каких факторов зависит состав продуктов восстановления металлами концентрированной серной кислоты и азотной кислоты любой концентрации?

15. Что представляет собой явление пассивации металлов? Приведите конкретные примеры. Какую роль играет это явление в практической деятельности?

16. Каковы особенности, условия протекания и продукты реакций металлов с водными растворами щелочей (рассмотрите на примере конкретной реакции)? В чем заключается сущность каждой из реакций, последовательно протекающих в этом процессе?

17. Каковы особенности, условия протекания и продукты реакций металлов со щелочными расплавами солей-окислителей?