Лекции.Орг


Поиск:




Типы окислительно-восстановительных реакций




1. Межмолекулярные реакции, в которых окислитель и восстановитель представляют собой разные вещества:

4Br2 + 4H2O + BaS = BaSO4 + 8HBr

Br2 – окислитель; BaS – восстановитель.

Уравнения электронного баланса:

4 ´½ Br20 + 2 e ® 2Br- процесс восстановления

1 ´½ S-2 - 8 e ® S+6 процесс окисления

2. Внутримолекулярные реакции, в которых в качестве окислителя и восстановителя выступают атомы разных элементов одного и того же вещества, например

4HNO3 = 4NO2 + 2H2O + O2

Здесь N+5 –окислитель, O-2 – восстановитель.

Уравнения электронного баланса имеют вид

4 ´½ N+5 + 1 e ® N +4 процесс восстановления

1 ´½2O-2 - 4 e ® O20 процесс окисления

3. Реакции диспропорционирования, где в качестве как окислителя, так и восстановителя выступают атомы одного и того же элемента, например

Cl2 + 2NaOH = NaCl + NaClO +H2O

Здесь и окислителем, и восстановителем являются атомы хлора.

Уравнения электронного баланса запишутся таким образом:

1 ´½ Cl20 + 2 e ® 2Cl- процесс восстановления

1 ´½ Cl20 - 2 e ® 2Cl+ процесс окисления

4. Реакция конпропорционирования по сути противоположна реакции диспропорционирования. Здесь в качестве окислителя и в качестве восстановителя выступают атомы одного и того же элемента, но имеющие различные степени окисления. В результате образуется соединение, в котором атом данного элемента имеет промежуточную степень окисления, например

2H2S + SO2 = 3S +2H2O

Электронный баланс будет иметь следующий вид:

2 ´½ S-2 - 2 e ® S0 процесс окисления

1 ´½ S+4 + 4 e ® S0 процесс восстановления

 

Особенности составления окислительно-

Восстановительных реакций

1. В реакции участвуют только один окислитель и только один восстановитель, но они одновременно принимают участие в других процессах, например, в образовании солей. В этом случае часть атомов окислителя (восстановителя) изменяет свою степень окисления, а другая часть атомов этого же элемента остается неизменной, например

3Pb + 8HNO3 = 3Pb(NO3)2 + 2NO + 4H2O

Здесь Pb – восстановитель, HNO3 – окислитель.

Уравнения электронного баланса запишутся в следующем виде:

3 ´½ Pb0 - 2 e ® Pb+2 процесс окисления

2 ´½ N+5 + 3 e ® N+2 процесс восстановления

В этой реакции окислитель (азотная кислота) расходуется не только на окисление металла, но и на образование соли (нитрата свинца). В данном случае коэффициент 2 ставится только перед оксидом азота (II), так как именно в этом соединении находится азот, изменивший степень окисления.

Затем подсчитывается общее число атомов азота в правой части уравнения. В данной реакции оно равно восьми, поэтому именно этот коэффициент ставится перед HNO3 в левой части уравнения.

2. В реакции участвуют один окислитель и два восстановителя:

As2S3 + HNO3 + H2O ® H3AsO4 + H2SO4 + NO

В этом случае число электронов, полученных окислителем (HNO3), будет равно числу электронов, отданных двумя восстановителями (As, S). При написании уравнений электронного баланса соотношение между числом атомов мышьяка и серы должно быть таким же, как и в соединении As2S3. Тогда уравнения электронного баланса запишутся в виде

½ 2As+3 - 4 e ® 2As+5

3 ´ ½S = 28 e

½ 3S-2 - 24 e ® 3S+6

 

28 ´ ½ N+5 + 3 e ® N+2

Коэффициенты 3 и 28 внесем в уравнение, получим

3As2S3 + 28HNO3 + 4H2O ® 6H3AsO4 + 9H2SO4 + 28NO

3. В реакции окисления органических соединений меняется степень окисления углерода. В качестве примера рассмотрим реакцию

C2H4 + KMnO4 + H2O ® C2H4(OH)2 + MnO2 + KOH

В данном случае удобнее применить метод ионно-электронного баланса. Запишем полуреакции окисления и восстановления в ионно-молекулярном виде:

3 ´½C2H4 + 2OH-- 2 e ® C2H4(OH)2

2 ´½MnO4- + 2H2O + 3 e ® MnO2 + 4OH-

Подставив соответствующие коэффициенты в уравнение и просуммировав, получим ионно-молекулярное уравнение

2Н4 + 6OH- + 2MnO4- + 4H2O = 3C2H4(OH)2 + 2MnO2 + 8OH-

Затем переходим к краткой ионно-молекулярной форме

2Н4 + 2MnO4- + 4H2O = 3C2H4(OH)2 + 2MnO2 + 2OH-

Переходим далее к уравнению в молекулярной форме

3C2H4 + 2KMnO4 + 4H2O ® 3C2H4(OH)2 + 2MnO2 + 2KOH

4. Проявляется окислительно-восстановительная двойственность. Атомы некоторых элементов, находящиеся в промежуточных степенях окисления, например кислород в H2+O2-2, йод в молекулярной форме (I20), азот в N+4O2-2, могут выступать в качестве как окислителя, так и восстановителя. Например, в реакции

I2 + 2Na =2NaI

йод является окислителем, а в реакции

I2 + 5Cl2 + 6H2O = 2HIO3 + 10 HCl

йод проявляет свойства восстановителя.

 





Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2016-11-12; Мы поможем в написании ваших работ!; просмотров: 565 | Нарушение авторских прав


Поиск на сайте:

Лучшие изречения:

Если президенты не могут делать этого со своими женами, они делают это со своими странами © Иосиф Бродский
==> читать все изречения...

833 - | 749 -


© 2015-2024 lektsii.org - Контакты - Последнее добавление

Ген: 0.007 с.