Практичне заняття №3.

Тема "Окисно-відновні реакції"

   Пригадайте матеріал і дайте відповіді на запитання:

 1. Які реакції називаються окисно-відновними?

2. Вкажіть типи окисно-відновних реакцій.

3. Які речовини в окисно-відновних реакціях називаються відновниками, а які – окисниками?

4. Визначте ступінь окиснення Сr в наступних сполуках: К₂СrО₄, Сr₂О₃, Fе(СrО₂)₂, К₂Сr₂О₇, Сr₂(SО₄)₃. 

5. Вкажіть, які із приведених процесів являють собою окиснення, а які – відновлення:      S → SO;    S → S;    Sn → Sn;  К → К⁺;   Вr₂ → 2Вr;  2Н⁺ → Н₂;   Н₂ → 2Н^–;   СI^– → СIО.

Теоретичний матеріал:

Складання рівнянь окисно-відновних реакцій. Застосовують два методи складання рівнянь цих реакцій: електронного балан­су та електронно-йонних напівреакцій. Загальний хід складання рівнянь за обома методами однаковий. Вони різняться лише за п. 4 наведеної послідовності операцій.

1.                      Записати формули речовин, що вступають у реакцію.

—      Визначити, яка з них у цій реакції виявляє окисні, а яка – відновні властивості. Для цього знайти за формулами речо­вин ступені окиснення всіх елементів і згідно з їх положенням у періодичній системі визначити, які з них мають вищі ступені окиснення, які – нижчі.

2.                      Записати формули речовин, на які перетворюються окис­ники внаслідок відновлення та відновники внаслідок окиснення.

3.                      Скласти електронні (метод електронного балансу) або електронно-йонні схеми (метод електронно-йонних напівреакцій) процесів окиснення та відновлення. Підібрати коефіцієнти в цих схемах так, щоб загальне число електронів, які віддає відновник, дорівнювало загальному числу елект­ронів, що приєднує окисник.

4.                      Розставити коефіцієнти в молекулярному рівнянні ре­акції. щоб загальне число атомів кожного елемента було одна­ковим у лівій та правій частинах рівняння.

Приклад. Скласти рівняння розчинення дисульфіду заліза в концентрованій нітратній кислоті за методом електронного балансу.

1.               FеS₂ +

2.                      У дисульфіді Феруму– Ферумвиявляє ступінь окиснення +2, сульфур –1; у нітратній кислоті  нітроген має ступінь окиснення + 5. Свій найвищий можливий ступінь окиснення виявляє нітроген, отже, він – окисник. Ферум та сульфур мають проміжні ступені окиснення, зна­чить, тут вони – відновники., нітроген приєднуючи електрони, змен­шить ступінь окиснення до + 4, утвориться NO₂, а Ферум та Сульфур, віддаючи електрони, збільшать свої ступені окиснення відповідно до + 3 та + 6, тобто утворяться йон Ферум(ІII) та сульфатна кислота. нітратна кислота с окисником і, крім того, виявляє властивості кис­лоти, утворюючи сіль – нітрат Феруму (III) Fе (NO₃)₃.

3.                      FеS₂ + HNO₃ → Fе(NO₃)₃ + H₂SO₄ + NO₂ + Н₂O.

4.                      Слід усвідомлювати, що віддають електрони і Ферум і Сульфур, тобто вся молекула FеS₂, тому в електронній схемі моляр­не співвідношення Феруму і Сульфуру  має бути тотожним їх молярно­му співвідношенню в молекулі FеS₂, тобто  : (S) = 1: 2.

5.                      FеS₂ + 18HNO₃   → Fе(NO₃)₃+2H₂SO₄ + 15NO₂ + 7Н₂O.

Підраховуючи число атомів нітрогену, треба пам’ятати, що в правій частині рівняння нітроген міститься у двох речовинах: у солі Fе(NO₃)₃  і в диоксиді нітрогену NO₂. Коефіцієнт 15 ставимо перед NO₂ тому, що саме NO₂ є продуктом відновлення нітратної кислоти. Підбираючи коефіцієнти перед формулою HNO₃ у лівій частині ставимо сума­рний коефіцієнт 18 з урахуванням трьох атомів нітрогену у фор­мулі Fе(NO₃)₃. формулами Н₂SO₄ та Н₂О, у правій частині, враховуємо, що коефіцієнт 2 перед H₂SO₄ визначається числом атомів сірки (2) у формулі FеS₂, а коефіцієнт 7 перед Н₂О – різницею між числом атомів гідрогену в лівій частині (18) і у двох молекулах Н₂SО₄ у правій (4), поділеною на 2

2. Перевіряємо правильність обраних коефіцієнтів, підрахо­вуючи число атомів Оксигену в лівій та в правій частинах рівня­ння: 18 · 3 = 3 · 3 + 2 · 4 + 15 · 2 + 7; 54 = 54.

 

Виконати практичні завдання.

 

1. Урівняйте реакції методом електронного балансу. До якого типу окисно-відновних реакцій відносяться рівняння?

     а) КМnО₄ + КОН → К₂МnО₄ + О₂ + Н₂О;          

     б) NН₄NО₂  → N₂ + Н₂О;

      в) NаОН+ S → Nа₂S + Nа₂SО₃+ Н₂О;  

      д) Н₂О₂  → О₂ + Н₂О;

2. Закінчіть і урівняйте рівняння реакцій, вкажіть окисник і відновник:

     а) РbS+ НNО₃   →  РbSО₄  +  NО₂  + ...

     б) КМnО₄ + FeSО₄ + Н₂SО₄ →

       в) РbS+ НNО₃   →  РbSО₄  +  NО₂  + ...

     г) КМnО₄ + FeSО₄ + Н₂SО₄ →