Рівняння окисно-відновної реакції – Окисно-відновні реакції



ОКИСНЕННЯ І ВІДНОВЛЕННЯ

1. Окисно-відновні реакції

1.3. Рівняння окисно-відновної реакції

Дуже часто важко скласти рівняння окисно-відновної реакції, якщо невідомо, як саме реагують речовини одна з одною. Використовуючи ступінь окиснення елементів, цю проблему можна вирішити.

Перед складанням рівняння окисно-відновної реакції потрібно знати наступне:

– який продукт окиснення і продукт відновлення утворюється;

– чи проходить реакція в кислому, лужному або нейтральному середовищі.

Для складання рівняння окисно-відновної

реакції потрібно:

– визначити ступінь окиснення для кожного атома, що бере участь в окисно-відновному процесі;

– записати відповідні продукти, враховуючи зміни ступеня окиснення атомів і число переданих або отриманих електронів;

– скласти окремі рівняння відновлення й окиснення з урахуванням середовища, щоб узгодити рівняння;

– узгодити між собою рівняння відновлення й окиснення, щоб число електронів, потрібних для відновлення, дорівнювало числу електронів, відданих при окисненні;

– об’єднати обидва рівняння, щоб отримати загальне рівняння окисно-відновної реакції.

Приклад

1. Для отримання молекулярного хлору на твердий калій перманганат краплями додають концентровану хлоридну кислоту. При цьому хлорид-іони окислюються, утворюючи молекули хлору, перманганат-іони відновлюються, перетворюючись на іони Мn2+. Реакція проходить у кислому середовищі.

Ступінь окиснення

Хлору

Мангану

Сl-

-1

Сl2

±0

МnO4-

+7

Мn2+

+2

Окиснення: Рівняння окисно відновної реакції   Окисно відновні реакції

Відновлення: Рівняння окисно відновної реакції   Окисно відновні реакції

Оскільки кількість відданих і отриманих електронів має бути однаковою, то рівняння окиснення множать на 5, а рівняння відновлення – на 2.

Окиснення: Рівняння окисно відновної реакції   Окисно відновні реакції

Відновлення: Рівняння окисно відновної реакції   Окисно відновні реакції

У результаті додавання обох частин рівнянь отримаємо остаточне рівняння окисно-відновної реакції:

Рівняння окисно відновної реакції   Окисно відновні реакції

Увага: дуже часто характер середовища має вирішальне значення для утворення певного продукту окиснення або відновлення. Так, перманганат-іони в нейтральному середовищі відновлюються в манган(ІV) оксид (піролюзит):

Рівняння окисно відновної реакції   Окисно відновні реакції

Приклад 2. Трубки для визначення алкоголю у повітрі, яке видихається, що призначені для перевірки ступеня сп’яніння, містять трохи сульфатної кислоти і калій дихромат. За наявності етанолу вміст трубки змінює оранжевий колір на зелений. При цьому етанол окислюється і перетворюється на етаналь, іони дихромату відновлюються у Сr3+-іони. Реакція проходить у кислому середовищі.

Ступінь окиснення

Карбону

Хрому

Етанол

– 1

Етаналь

+1

Сr2O72-

+6

Сr3+

+3

Окиснення молекули етанолу відбувається лише в атомі Карбону, до якого приєднана гідроксогрупа. На цьому атомі Карбону виникає також альдегідна група етаналю. Тому там відбувається зміна ступеня окиснення:

Рівняння окисно відновної реакції   Окисно відновні реакції

Окиснення: Рівняння окисно відновної реакції   Окисно відновні реакції

Відновлення: Рівняння окисно відновної реакції   Окисно відновні реакції

Щоб зрівняти число електронів, рівняння окиснення множать на 3, а рівняння відновлення залишають незмінним.

Окиснення: Рівняння окисно відновної реакції   Окисно відновні реакції

Відновлення: Рівняння окисно відновної реакції   Окисно відновні реакції

Сума обох рівнянь дає остаточне рівняння окисно-відновної реакції:

Рівняння окисно відновної реакції   Окисно відновні реакції

Приклад. Гідрохінон використовують як фотопроявник. При цьому sони Аргентуму в лужному середовищі відновлюються в металічне срібло, а гідрохінон окислюється у пара-бензохінон.

Ступінь окиснення

Карбону

Аргентуму

Гідрохінон

+1

П-бензохінон

+2

Ag+

+1

Ag

±0

Окиснення молекули гідрохінону відбувається в обох атомах Карбону, до яких приєднана гідроксильна група. На цих атомах Карбону відбувається і зміна ступеня окиснення:

Рівняння окисно відновної реакції   Окисно відновні реакції

Рівняння відновлення для обчислення кількості електронів множать на 2, далі обидві частини рівняння об’єднують у рівняння окисно-відновної реакції:

Рівняння окисно відновної реакції   Окисно відновні реакції

__________________________________________________________________

1 Іон гідроксонію кислого середовища можна спрощено записати як протон (Н+). Реакції окиснення й відновлення називають напівреакціями.


1 Звезда2 Звезды3 Звезды4 Звезды5 Звезд (No Ratings Yet)
Loading...


Записать слова отвечающие на вопрос что делать.
Ви зараз читаєте: Рівняння окисно-відновної реакції – Окисно-відновні реакції