Примери за окислително-редукционни реакции с разтвор. OVR: схеми

Преди да дадем примери за окислително-редукционни реакции с разтвор, ние трябва да определим основните дефиниции, свързани с тези трансформации.

Тези атоми или йони, които по време на взаимодействието променят степента на окисление с намаляване (вземат електрони), се наричат ​​оксиданти. Сред веществата, притежаващи такива свойства, е възможно да се отбележат силни неорганични киселини: сярна, хлороводородна, азотна.

Оксидиращо средство

Също така на силните окислители са перманганите и хроматите на алкалните метали.

Окислителят поема броя на електроните в хода на реакцията, което е необходимо за това преди завършване на енергийното ниво (установяване на завършената конфигурация).

Редуциращ агент

Всяка схема на окислително-редукционна реакция включва откриване на редуциращ агент. Той носи йони или неутрални атоми, способни да повдигат в хода на взаимодействието индикатора за степен на окисление (дават електрони на други атоми).

Типичните редуциращи агенти включват метални атоми.

Процеси в OVR

Какво е по-характерно за IAD? Окислително-редукционните реакции се характеризират с промяна в окислителните състояния на изходните материали.

Окислението включва процеса на отделяне на отрицателни частици. Възстановяването включва тяхното отнемане от други атоми (йони).

Алгоритъм на анализа

Примери за окислително-редукционни реакции с разтвори се предлагат в различни референтни материали, предназначени за подготовка на ученици от гимназията за окончателни тестове за химията.

За успешното изпълнение на задачите, предложени в ОГЕ и ЕГЕ, е важно да има алгоритъм за съставяне и анализ на процесите на окисляване и редукция.

1. На първо място се определят количествата такси за всички елементи в предложените в схемата вещества.
2. Написваме атомите (йоните) от лявата страна на реакцията, които по време на взаимодействието променят параметрите.
3. Когато се повиши степента на окисляване, се използва знакът ";" и намалението "+".
4. Между дадения и получените електрони се определя най-малкото често срещано множество (числото, с което те се разделят без остатък).
5. Когато разделим LCA с електрони, получаваме стереохимични коефициенти.
6. Ние ги подреждаме пред формулите в уравнението.

Първият пример от OGE

В деветия клас не всички ученици знаят как да се справят с реакциите за намаляване на окисляването. Ето защо те правят много грешки, не получават високи оценки за OGE. Алгоритъмът на действията е даден по-горе, сега ще се опитаме да го изработим на конкретни примери.

Особеността на задачите, свързани с разпределението на коефициентите в предложената реакция, дадена на завършилите основния стадий на обучение, е, че са дадени както лявата, така и дясната страна на уравнението.

Това значително опростява задачата, тъй като не е необходимо да се измислят продукти на взаимодействие самостоятелно, за да се изберат липсващите начални вещества.

Например, се препоръчва използването на електронно балансиране за разкриване на коефициентите в реакцията:

CuO + Fe = FeO + Cu

На пръв поглед тази реакция не изисква стереохимични коефициенти. Но, за да потвърдят своята гледна точка, всички елементи трябва да имат номера на заряд.

В двоичните съединения, които включват меден оксид (2) и железен оксид (2), сумата от степените на окисление е нула, като се има предвид, че той има -2 кислород, мед и желязо +2. Обикновените вещества не се отказват (не приемат) електрони, така че имат нулева степен на окисляване.

Нека да съставим електронния баланс, показвайки знака "+" и ";" броя на електроните, получени и дадени по време на взаимодействието.

Cu²⁺+2е = Cuo;

Fe⁰-2е = Fe²⁺.

Тъй като броят на електроните, получени и предадени в хода на взаимодействието е еднакъв, няма смисъл да се открива най-малкото често срещано множество, определящо стереохимичните коефициенти, поставяйки ги в предложената схема на взаимодействие.

За да се получи максимален резултат за задачата, е необходимо не само да се записват примери за окислително-редукционни реакции с разтвора, но и да се отпечатат отделно окислителната (CuO) и редукционната (Fe) формула.

Вторият пример с OGE

Ето някои примери за окислително-редукционни реакции с решение, което може да отговаря на девети клас, които избират химията като окончателен изпит.

Да предположим, че се предлага да се уреди коефициентите в уравнението:

Na + НС1 = NaCl + Н₂.

За да се справи със задачата, е важно първо да се определи за всяко прост и сложно вещество състоянието на окисление. При натрий и водород те ще бъдат нула, тъй като те са прости вещества.

При хлороводородната киселина водородът е положителен, а хлорът - отрицателна степен на окисляване. След уреждане на коефициентите получаваме реакция с коефициенти.

Първата извадка от задачата от USE

Как да допълним реакциите на окисляване и намаляване? Примерите с решението, които се срещат на USE (клас 11), предполагат добавянето на пропуски, както и подреждането на коефициентите.

Например, трябва да допълни реакцията с електронния баланс:

Н₂S + HMnO₄= S + MnO₂ +...

Определете редуциращото средство и окислителя в предложената схема.

Как да научите как да направите реакции за намаляване на окисляването? Пробата предполага използването на определен алгоритъм.

Първо, във всички вещества, предвид състоянието на проблема, е необходимо да се осигурят окислителните състояния.

След това трябва да анализираме какво вещество може да стане неизвестен продукт в този процес. Тъй като в тази роля има окислител (манганът действа в ролята си), редуциращият агент (той е сяра), окислителното състояние не се променя в желания продукт, затова то е вода.

Като се замислим как правилно да решаваме реакциите на окисляване и намаляване, ние отбелязваме, че следващата стъпка ще бъде съставянето на електронното съотношение:

Mn⁺⁷ отнема 3 е = Mn⁺⁴;

S^-2 дава 2e = S⁰.

Магнезиевият катион е редуциращ агент, а серният анион е типичен окислител. Тъй като най-малкият брой на получените и дадени електрони е 6, получаваме коефициентите: 2, 3.

Последната стъпка е формулирането на коефициентите в първоначалното уравнение.

3H₂S + 2HMnO₄= 3S + 2MnO₂+ 4Н₂О.

Втората извадка от OVR в Единния държавен изпит

Как да направите окислително-редуциращи реакции правилно? Примерите с решението ще помогнат да се изработи алгоритъмът на действията.

Предлага се да се попълнят пропуските в реакцията чрез метода на електронния баланс:

PH₃+ HMnO₄ = MnO₂ +hellip- + ...

Ние организираме всички елементи на окислителното състояние. В този процес, окислителните свойства се проявяват от манган, който е част от манганова киселина, и редукторът трябва да бъде фосфор, като променя своето окислително състояние до положително в фосфорната киселина.

Според направеното предположение, получаваме реакционната схема, след което съставяме уравнението на електронния баланс.

P^-3 дава 8 e и се превръща в P⁺⁵;

Mn⁺⁷ отнема 3е, преминавайки до Mn⁺⁴.

LCM ще бъде 24, така че фосфорът трябва да има стереометричен коефициент 3, а манганът да има -8.

Поставете коефициентите в процеса, получаваме:

3 PH₃+ 8 HMnO₄= 8 MnO₂+ 4Н₂О + 3 Н₃PO₄.

Третият пример от USE

Чрез баланса на електронен йон е необходимо да се приготви реакция, да се посочи редуциращо средство и окислител.

калиев перманганат₄+ MnSO₄+hellip- = MnO₂ +hellip + H2SO₄.

Съгласно алгоритъма, ние подреждаме за всеки елемент степента на окисляване. След това определяме тези вещества, които са пропуснати в дясната и лявата част на процеса. Тук редица редуциращи агенти и окисляващи агенти са дадени в пропуснатите съединения, окислителните състояния не се променят. Изгубеният продукт ще бъде вода, а изходното съединение е калиев сулфат. Получаваме реакционна схема, за която ще съставим електронен баланс.

Mn⁺²-2 e = Mn⁺⁴ 3 редуциращо средство;

Mn⁺⁷+3е = Mn⁺⁴ 2 окислител.

Ние пишем коефициентите в уравнението, обобщавайки мангановите атоми от дясната страна на процеса, тъй като той се отнася до процеса на диспропорциониране.

2KMnO₄+ 3MnSO₄+ 2H₂О = 5MnO₂+ K ₂SO₄+ 2H₂SO₄.

заключение

Реакциите на окисляване и намаляване са от особено значение за функционирането на живите организми. Примери за OVR са процесите на гниене, ферментация, нервна активност, дишане и метаболизъм.

Окислението и намаляването са от значение за металургичната и химическата промишленост, благодарение на такива процеси, металите могат да бъдат редуцирани от техните съединения, защитени от химическа корозия и обработени.

За да се състави процес на окисляване-редукция в органичната или неорганичната химия, е необходимо да се използва определен алгоритъм на действие. Първо, в предложената схема се определят състоянията на окисляване, тогава се регистрират онези елементи, които са повдигнали (понижава) индекса, записва се електронното салдо.

По-нататък между получените и предадените електрони е необходимо да се определи най-малкият брой, изчисли коефициентите математически.

Ако следвате последователността от действия, предложени по-горе, можете лесно да се справите с задачите, които се предлагат в тестовете.

В допълнение към метода на електронния баланс, подреждането на коефициентите също е възможно чрез компилиране на половината реакции.