Главная страница Случайная страница
КАТЕГОРИИ:
АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника
Составление уравнений окислительно-восстановительных реакций
|
|
При составлении уравнений окислительно-восстановительных реакций рекомендуется придерживаться следующего порядка:
1. Составить схему реакции с указанием исходных и образующихся веществ, отметить элементы, изменяющие в результате реакции степень окисленности, найти окислитель и восстановитель.
2. Составить схемы полуреакций окисления и восстановления с указанием исходных и образующихся реально существующих в условиях реакции ионов или молекул.
3. Уравнять число атомов каждого элемента в левой и правой частях полуреакций; при этом следует помнить, что в водных растворах в реакциях могут участвовать молекулы Н2О, ионы Н+ или ОН-.
4. Уравнять суммарное число зарядов в обеих частях каждой полуреакции; для этого прибавить к левой и правой частям полуреакции необходимое число электронов.
5. Подобрать множители (основные коэффициенты).Для полуреакций так, чтобы число электронов, отдаваемых при окислении, было равно числу электронов, принимаемых при восстановлении.
6. Сложить уравнения полуреакций с учетом найденных основных коэффициентов.
7 Расставить коэффициенты в уравнении реакции. Следует иметь в виду, что в водных растворах связывание избыточного кислорода и присоединение кислорода восстановителем происходят по-разному в кислой, нейтральной и щелочной средах. В кислых растворах избыток кислорода связывается ионами водорода с образованием молекул воды, а в нейтральных и щелочных — молекулами воды с образованием гидроксид-ионов, например:
МnО4- + 8Н+ + 5е- = Мn2+ = 4Н2О (кислая среда)
NO3- + 6Н2О + 8е- = NH3 + 9OH-
(нейтральная или щелочная среда)
Присоединение кислорода восстановителем осуществляется в кислой и нейтральной средах за счет молекул воды с образованием ионов водорода, а в щелочной среде — за счет гидроксид-ионов с образованием молекул воды, например:
I2 + 6Н2О = 2IОз- + I2H+ + 10 е- (кислая или нейтральная среда)
СгО2- + 40Н- = СгО42- + 2Н2О + Зе- (щелочная среда)
Пример 1. Закончить уравнение реакции окисления сероводорода хлорной водой. Реакция протекает по схеме:
H2S + C12 + H2O → H2SO4 + HC1
Решение. В ходе реакции степень окисленности хлора понижается от 0 до —1 (хлор восстанавливается), а серы — повышается от —2 до +6 (сера окисляется).
Уравнение полуреакции восстановления хлора: С12 + 2е-=2Сl-
При составлении уравнения полуреакции окисления серы исходим из схемы: H2S → SO42-. В ходе этого процесса атом серы связывается с четырьмя атомами кислорода, источником которых служат четыре молекулы воды. При этом образуются восемь ионов Н+; кроме того, два иона Н+ высвобождаются из молекулы H2S. Всего, следовательно, образуются десять ионов водорода:
H2S + 4H20 → SO42-+10H+
Левая часть схемы содержит только незаряженные частицы, а суммарный заряд ионов в правой части схемы равен +8. Следовательно, в результате окисления высвобождаются восемь электронов:
H2S + 4Н2О = SO42- + 10Н+ + 8е-
Поскольку отношение чисел электронов, принятых при восстановлении хлора и отданных при окислении серы, равно 1: 4, то, складывая уравнения полуреакций восстановления и окисления, надо первое из них умножить на 4, а второе — на 1:
С12 + 2е- = 2Сl- 4
H2S + 4Н2О = SO42- + 10Н+ + 8е- 1
4С12 + H2S + 4Н20 = 8Сℓ - + SO42- + 10Н+
В молекулярной форме полученное уравнение имеет следующий вид:
4С12 + H2S + 4Н20 == 8НС1 + H2S04
Задачи
127. Составить уравнения полуреакций окисления и восстановления для следующих реакций и определить, в каких случаях водород служит окислителем и в каких — восстановителем:
а) 2А1 + 6НС1 = 2А1С13 + ЗН2
б) 2Н2 + О2 = 2Н2О
в) 2Na + 2Н2О = NaOH + Н2
г) ВаН2 + 2Н2О = Ва(ОН)2 + 2Н2
128. Составить уравнения полуреакций окисления или восстановления с учетом кислотности среды:
а) кислая среда, б) нейтральная среда, в) щелочная среда
N03- → N02- N02- → N03- CrO2-→ CrO42-
Mn04- → Mn2+ MnO4- → Mn02 Al → Al02-
Cr3+ → Cr2072- S032- → SO42- N03-→ NH3
129. Закончить уравнения реакций:
а) Mn(OH)2 + Cl2 + KOH = MnO2 +
б) Mn02 + 02 + KOH = K2Mn04 +
в) FeSO4 + Br2 + H2SO4 =
r) NaAs02 + I2 + NaOH = Na3AsO4 +
130. Закончить уравнения реакций, в которых окислителем служит концентрированная азотная кислота?
а) С + HN03 — > С02 +
б) Sb + HN03 → HSb03 +
в)Bi+HNO3 → Bi(NO3)3 +
г) PbS + HN03 → PbS04 + N02 +
131. Закончить уравнения реакций, в которых окислителем служит концентрированная серная кислота:
а) HBr + H2SO4 → Вг2 +
б) S+H2S04 → S02 +
в) Mg + H2SO4 → MgSO4 +
132. Закончить уравнения реакций:
а) KI + Fe2(S04)3 → I2 +
б) КI + СиС12 → CuCl +
в) SnCl2 + HgCl2 → Hg2Cl2 +
133. Закончить уравнения реакций, в которых окислитель (или восстановитель) дополнительно расходуется на связывание продуктов реакции:
а) НВг + КМпО4 → МnВг2 +
б) НС1 + СгО3 → С12 +
в) Ν Н3 (избыток) + Вг2 → N2 +
г) Cu2O + HNO3 → NO +
134. Закончить уравнения реакций, написать уравнения в йоино-молекулярной форме:
а) K2S + К2Мn04 + Н20 → S +
б) NO2 + KMnO4 + Н2О → КΝ О3 +
в) KI + K2Cr207 + H2S04 → I2 +
г) Ni(OH)2 + NaCIO + H2O → Ni(OH)3 +
д) Zn + H3AsO3 + H2SO4 → AsH3 +
135. Закончить уравнения реакций, указать, какую роль играет в каждом случае пероксид водорода:
a)PbS + Н2О2 →
б)НОС1 + Н2О2 → НС1 +
в) KI + Н202 →
г) КМпО4 + Н202 → МпО2 +
д)I2 + Н2О2 → НIО3 +
е) РЬО2 + Н2О2 → 02 +
136. Закончить уравнения реакций. Обратить внимание на окислительно-восстановительную двойственность элементов, находящихся в промежуточной степени окисленности:
а) KI + KNO2 СН3СООН → NO+
KMnO4 + KNO2 + H2SO4 → KN03 +
б) H2SO3 + С12 + Н2О → HSSO4 +
H2SO3 + H2S → S +
в) Na2S2O3 + I2 → Na2S4O6 +
C12 + I2 + H2O → HIO3 +
137. Закончить уравнения реакций самоокисления-самовосстановления (диспропорционирования):
а) I2 + Ва(ОН)2 → Ва (IО3)2 +
б) K2SO3 → K2S +
в) НСlО3 → Сl02 +
г) Р203 + Н20 → + РН3 +
д) Р + КОН + Н20 → КН2Р02 + РН3
е) Те + КОН → К2ТеО3 +
138. Закончить уравнения реакций внутримолекулярного окисления-восстановления. Какой атом или ион выполняет в каждом случае роль окислителя, какой — восстановителя?
а) CuI2 → CuI + I2
б) Pb(NO3)2 → PbO + NO2 +
в) КС103 → КС1 +
г) NH4NO2 → N2 +
д) КМnО4 → К2МnО4 + МnО2 +
139. Закончить уравнения реакций, учитывая, что восстановитель содержит два окисляющихся элемента:
а) Cu2S + HNO3 (конц.) → H2SO4 +
б) FeS2 + О2 →
в) FeO*Cr2O3 + K2CO3 + O2 → K2CrO4 + Fe2O3+
г) FeSO3 + КМnО4 + H2SO4 → Fe2(SO4)3 +.
140. Закончить уравнения реакций, записать их в молекулярной форме:
а) С2О42-+ I2 → СО2 +
б) ВiО3- + Сг3+ + Н+ → Bi3+ + Cr2072- +
в) SеО32- + I- + Н2О → Se +
г) IO3- + SO2 + Н2О →
141. Закончить уравнения реакций, записать их в молекулярной форме:
а)МnО4- +I- +Н2О →
б)НРО3- + Нg2+ +Н2О → Нg +
в)Р+ IО3- + ОН- →
г)РС13 + СlОз-+Н20→
д)AsO3- +I2 + H2O → AsO43- +
е)Bi3+ + Br2 + ОН- → ВiОз- +
ж) Sb3++Zn + H+ → SbH3 +
142. Закончить уравнения реакций, записать их в йонно-молекулярной форме:,
а) FeSO4 + О2 + Н2О →
б) Р + КМп04 + Н20 → КН2Р04 + К2НР04 +
в) Mn(NO3)2 + NaBiO3 + HNO3 → HMnO4 +
г) FeS2 + HN03 (конц.) → H2SO4
д) (NH4)2Cr207 → N2 +
143. Закончить уравнения реакций, записать их в йонно-молекулярной форме:,
a) BiCl3 +SnCl2 + КОН → Bi +
6)NaClO3 + H2S → H2SO4 +
в) KCrO2 + Вг2 + КОН →