На головну

Загальні відомості

  1.  ArcView GIS. Загальні відомості про систему
  2.  I. Загальні зауваження
  3.  I. Загальні положення
  4.  I. Загальні положення
  5.  I. Загальні вимоги
  6.  I. Загальні вимоги
  7.  I. ЗАГАЛЬНІ ВИМОГИ

Окислювально-відновні називають реакції, що протікають зі зміною ступеня окислення елементів.

Ступінь окислення - це гіпотетичний заряд, який був би на атомах даного елемента, якби з'єднання було побудовано з іонів.

Вища ступінь окислення елемента дорівнює номеру групи періодичної системи, в якій даний елемент розташований. Нижча негативна ступінь окислення дорівнює числу електронів, яке може прийняти даний елемент на забудовується np-подуровень: zmin = N - 8, де N - Номер групи. Наприклад, у сірки найвищий рівень окислення дорівнює 6, а нижча: 6 - 8 = -2. У простих речовинах ступінь окислення дорівнює нулю. Багато елементів проявляють в з'єднаннях постійні значення ступеня окислення: фтор -1; кисень -2, крім пероксидов, в яких ступінь окислювання кисню -1; лужні метали +1; лужноземельні метали +2; водень, крім гідридів і органічних сполук, +1.

Ступені окислення переменновалентних елементів розраховують за правилом балансу зарядів: «сума ступенів окислення всіх елементів в з'єднанні дорівнює нулю, а в багатоатомних йоні - заряду іона».

Наприклад, в дихроматом калію K2Cr2O7 згідно з балансом зарядів 2zK + 2zCr + 7zO = 0, отже, підставивши zK = 1 і zO = -2, Отримуємо zCr = +6; в перманганат-йоні zMn + 4zO = -1, Отже, zMn = +7.

Окислювачем називають елемент, який в ході реакції знижує ступінь окислення, а відновником - елемент, який підвищує ступінь окислення. Окислювач при цьому приймає електрони на валентну оболонку, а відновник віддає електрони.

Правила складання рівнянь окисно-відновних реакцій наступні. Візьмемо як приклад відновлення перманганату нітритом калію в нейтральному середовищі:

KMnO4 + KNO2 + H2O = ?

Визначають ступінь окислення переменновалентних елементів, окислювач і відновник. Калій, кисень і водень мають постійні значення ступенів окиснення, зазначені вище. За балансам зарядів обчислюємо zMn = +7, zN = +3. Оскільки марганець вкрай окислення, що дорівнює номеру групи, він є окислювачем. Азот може підвищити ступінь окислення до номера групи +5, тому він є відновником.

Складають іонні рівняння напівреакцій окислення і відновлення. Для зрівнювання числа атомів кисню додають воду і іони: H+ в кислому середовищі або ОН- в лужному середовищі.

відновлення: .

окислення: .

Призводять число електронів до найменшого спільного кратного, у прикладі до 6. Для цього рівняння напівреакцій домножают на відповідні коефіцієнти, в прикладі на 2 і 3. Підсумовують рівняння напівреакцій, скорочуючи однакові члени в лівій і правій частинах і з огляду на нейтралізацію Н+ + ОН- = Н2О. В результаті отримують іонну рівняння реакції:

.

Складають молекулярне рівняння реакції шляхом додавання до іонів наявних в розчині протиіонів:

2KMnO4 + 3KNO2 + H2O = 2MnO2 + 3KNO3 + 2KOH.

Глибина відновлення перманганату залежить від кислотності середовища. У кислому середовищі перманганат відновлюється до ступеня окислення +2 згідно полуреакции:

.

У нейтральному середовищі, за браком іонів Н+, Відновлення йде до MnO2 з поступовим зниженням в прикладі полуреакции. У лужному середовищі відновлення закінчується вже на стадії освіти Mn (6 +) в формі манганат-іона  . Рівняння полуреакции:

.

Від кислотності середовища залежить також стан в розчині хрому (VI) внаслідок протікання реакцій:

.

Згідно принципу Ле-Шательє, в кислому середовищі, при надлишку іонів Н+, Рівновага зміщується вліво, і хром знаходиться в розчині у формі помаранчевого дихромата. У лужному середовищі, коли іони Н+ в нестачі, рівновагу зміщений вправо, і хром переходить в форму жовтого хромата. Окислювальна здатність хрому (VI) вище в кислому середовищі. Дихромат - сильний окислювач, який відновлюється по полуреакции:

.

Хромат - слабкий окислювач, тому хром (VI) отримують зазвичай окисленням хрому (3+) в лужному середовищі за полуреакции:

.

Контрольні питання

1. Які реакції називають окисно-відновними?

2. В якому випадку елемент є окислювачем?

3. У якому випадку елемент є відновником?

4. Що таке ступінь окислення?

5. Чому дорівнює максимальна ступінь окислення елемента?

6. Як визначити мінімальну ступінь окислення елемента?

7. Як визначити ступінь окислення сполуки в з'єднанні?

8. Як залежить склад продуктів відновлення перманганату калію в залежності від рН середовища?

9. Як залежить склад продуктів відновлення хрому (VI) від рН середовища?

10. Якою мірою окислення елементи мають окислювально-відновної подвійністю?




 Загальна хімія 1 сторінка |  Загальна хімія 2 сторінка |  Загальна хімія 3 сторінка |  Вступ |  Правила роботи в лабораторії |  Загальні відомості |  Виконання роботи |  Обробка результатів експерименту |  Виконання роботи. |  Обробка результатів експерименту |

© um.co.ua - учбові матеріали та реферати