страница 1 |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Похожие работы
|
Перманганат калия как окислитель - страница №1/1
![]() Теоретические сведения.Перманганат калия как окислитель.
Дихромат и хромат как окислители.
Повышение степеней окисления хрома и марганца.
Азотная кислота с металлами.— не выделяется водород, образуются продукты восстановления азота.
Серная кислота с металлами.— разбавленная серная кислота реагирует как обычная минеральная кислота с металлами левее Н в ряду напряжений, при этом выделяется водород; — при реакции с металлами концентрированной серной кислоты не выделяется водород, образуются продукты восстановления серы.
Диспропорционирование.Реакции диспропорционирования — это реакции, в которых один и тот же элемент является и окислителем, и восстановителем, одновременно и повышая, и понижая свою степень окисления:
Диспропорционирование неметаллов — серы, фосфора, галогенов (кроме фтора).
Диспропорционирование оксида азота (IV) и солей.
Активность металлов и неметаллов.Для анализа активности металлов используют либо электрохимический ряд напряжений металлов, либо их положение в Периодической таблице. Чем активнее металл, тем легче он будет отдавать электроны и тем более хорошим восстановителем он будет в окислительно-восстановительных реакциях. Электрохимический ряд напряжений металлов.
Активность неметаллов так же можно определить по их положению в таблице Менделеева. Запомните! Азот — более активный неметалл, чем хлор! Более активный неметалл будет окислителем, а менее активный будет довольствоваться ролью восстановителя, если они реагируют друг с другом. Ряд электроотрицательности неметаллов:
Особенности поведения некоторых окислителей и восстановителей.а) кислородсодержащие соли и кислоты хлора в реакциях с восстановителями обычно переходят в хлориды: КClO3 + P = P2O5 + KCl б) если в реакции участвуют вещества, в которых один и тот же элемент имеет отрицательную и положительную степени окисления — они встречаются в нулевой степени окисления (выделяется простое вещество). H2S−2 + S(+4)O2 = S0 + H2O Необходимые навыки.
Задание 1: Расставьте степени окисления в веществах: НСОНFeS2Ca(OCl)ClH2S2O8
Задание 2: Определите степень окисления атомов углерода, обведённых рамкой вместе с неуглеродным окружением: 2-метилбутен-2: СН3–СН=С(СН3)–СН3 ацетон: (СН3)2С=О уксусная кислота: СН3–СООН
Пример: KNO2 + KI + H2SO4 → … + … + … + … В этой реакции надо увидеть, что иодид калия KI может являться только восстановителем, поэтому нитрит калия KNO2 будет принимать электроны, понижая свою степень окисления. Причём в этих условиях (разбавленный раствор) азот переходит из +3 в ближайшую степень окисления +2. KNO2 + KI + H2SO4 → I2 + NO + K2SO4 + H2O
2Сr+6 + 6e → 2Cr+3 Эти же двойки нельзя забыть при уравнивании, ведь они указывают число атомов данного вида в уравнении. Задание 3: Какой коэффициент нужно поставить перед FeSO4 и перед Fe2(SO4)3? FeSO4 + K2Cr2O7 + H2SO4 → Fe2(SO4)3 + Cr2(SO4)3 + K2SO4 + H2O Fe+2 − 1e → Fe+3 2Cr+6 + …e → 2Cr+3 Задание 4: Какой коэффициент в уравнении реакции будет стоять перед магнием? HNO3 + Mg → Mg(NO3)2 + N2O + H2O
Задание 5: Определите среду и вещества в каждой реакции: PH3 + … + … → K2MnO4 + … + … PH3 + … + … → MnSO4 + H3PO4 + … + …
Задание 6: В какой стороне реакции окажется вода? Bо что перейдёт цинк? KNO3 + Zn + KOH → NH3 + … Задание 7: Мягкое и жесткое окисление алкенов. Допишите и уравняйте реакции, предварительно расставив степени окисления в органических молекулах: СН3-СН=СН2 + KMnO4 + H2O (хол. р-р.) → CH3-CHOH-CH2OH + …
Задание 8: Какие продукты ещё получатся? Допишите и уравняйте реакцию: MnSO4 + KMnO4 + Н2O → MnO2 + …
Задание 9: Во что перейдёт сера? Допишите и уравняйте реакции: H2S + KMnO4 + H2O → … H2S + HNO3 (конц.) → …
Задание 10: Сколько ещё продуктов в этой реакции, и каких? KMnO4 + HCl → MnCl2 + …
Задание 11: Кто из этих галогенов окислитель, а кто восстановитель? Cl2 + I2 + H2O → … + …
Задание 12: Какую роль выполняет пероксид водорода в каждой реакции? H2O2 + KI + H2SO4 → H2O2 + K2Cr2O7 + H2SO4 → H2O2 + KNO2 → Последовательность расстановки коэффициентов в уравнении.Сначала проставьте коэффициенты, полученные из электронного баланса. Помните, что удваивать или сокращать их можно только вместе. Если какое-либо вещество выступает и в роли среды, и в роли окислителя (восстановителя) — его надо будет уравнивать позднее, когда почти все коэффициенты расставлены. Предпоследним уравнивается водород, а по кислороду мы только проверяем!
Не спешите, пересчитывая атомы кислорода! Не забывайте умножать, а не складывать индексы и коэффициенты. Число атомов кислорода в левой и правой части должно сойтись! Если этого не произошло (при условии, что вы их считаете правильно), значит, где-то ошибка. Возможные ошибки.
а) степени окисления в водородных соединениях неметаллов: фосфин РН3 — степень окисления у фосфора — отрицательная; б) в органических веществах — проверьте ещё раз, всё ли окружение атома С учтено; в) аммиак и соли аммония — в них азот всегда имеет степень окисления −3; г) кислородные соли и кислоты хлора — в них хлор может иметь степень окисления +1, +3, +5, +7; д) пероксиды и надпероксиды — в них кислород не имеет степени окисления −2, бывает −1, а в КО2 — даже −(½) е) двойные оксиды: Fe3O4, Pb3O4 — в них металлы имеют две разные степени окисления, обычно только одна из них участвует в переносе электронов. Задание 14: Допишите и уравняйте: Fe3O4 + HNO3 → Fe(NO3)3 + NO + … Задание 15: Допишите и уравняйте: KO2 + KMnO4 + … → … + … + K2SO4 + H2O
Пример: в реакции MnO2 + HCl → MnCl2 + Cl2 + H2O свободный хлор часто теряется. Получается, что электроны к марганцу прилетели из космоса…
а) в кислой среде не может получиться оксид металла, основание, аммиак; б) в щелочной среде не получится кислота или кислотный оксид; в) оксид или тем более металл, бурно реагирующие с водой, не образуются в водном растворе. Задание 16: Найдите в реакциях ошибочные продукты, объясните, почему они не могут получаться в этих условиях: Ba + HNO3 → BaO + NO2 + H2O PH3 + KMnO4 + KOH → K2MnO4 + H3PO4 + H2O P + HNO3 → P2O5 + NO2 + H2O FeSO4 + KMnO4 + H2SO4 → Fe(OH)3 + MnSO4 + K2SO4 + H2O
Ответы и решения к заданиям с пояснениями.Задание 1: Н+С0О−2Н+Fe+2S2−Ca+2(O−2Cl+)Cl−H2+S2+7O8−2 Задание 2: 2-метилбутен-2: СН3–С−1Н+1=С0(СН3)–СН3 ацетон: (СН3)2С+2=О−2 уксусная кислота: СН3–С+3О−2О−2Н+ Задание 3: Так как в молекуле дихромата 2 атома хрома, то и электронов они отдают в 2 раза больше — т.е. 6. 6FeSO4+K2Cr2O7+7H2SO4 → 3Fe2(SO4)3 +Cr2(SO4)3+ +K2SO4 + 7H2O
Задание 4: Так как в молекуле N2O два атома азота, эту двойку надо учесть в электронном балансе — т.е. перед магнием должен быть коэффициент 4. 10HNO3 + 4Mg → 4Mg(NO3)2 + N2O + 5H2O
Задание 5: Если среда щелочная, то фосфор +5 будет существовать в виде соли — фосфата калия. PH3 + 8KMnO4 + 11KOH → 8K2MnO4 + K3PO4 + 7H2O
Если среда кислая, то фосфин переходит в фосфорную кислоту. PH3 + KMnO4 + H2SO4 → MnSO4 + H3PO4 + K2SO4 + H2O
Задание 6: Так как цинк — амфотерный металл, в щелочном растворе он образует гидроксокомплекс. В результате расстановки коэффициентов обнаруживается, что вода должна присутствовать в левой части реакции: KNO3 + 4Zn + 7KOH + 6Н2О → N−3H3+ + 4K2[Zn(OH)4]
Задание 7: Электроны отдают два атома С в молекуле алкена. Поэтому мы должны учесть общее количество отданных всей молекулой электронов: 3СН3-С−1Н=С−2Н2 + 2KMn+7O4 + 4H2O (хол. р-р.) → 3CH3-C0HOH-C−1H2OH + 2Mn+4O2 + 2KOH
Обратите внимание, что из 10 ионов калия 9 распределены между двумя солями, поэтому щелочи получится только одна молекула. Задание 8: 3MnSO4 + 2KMnO4 + 2Н2O → 5MnO2 + K2SO4 + 2H2SO4
В процессе составления баланса мы видим, что на 2 иона К+ приходится 3 сульфат-иона. Значит, помимо сульфата калия образуется ещё серная кислота (2 молекулы). Задание 9: 3H2S + 2KMnO4 + (перманганат не очень сильный окислитель в растворе; обратите внимание, что вода переходит в процессе уравнивания вправо!) H2S + 8HNO3 (конц.) → H2S+6O4 + 8NO2 + 4H2O (концентрированная азотная кислота очень сильный окислитель) Задание 10: Не забудьте, что марганец принимает электроны, при этом хлор их должен отдать. Хлор выделяется в виде простого вещества. 2KMnO4 + 16HCl → 2MnCl2 + 5Cl2 + 2KCl + 8H2O Задание 11: Чем выше в подгруппе неметалл, тем более он активный окислитель, т.е. хлор в этой реакции будет окислителем. Йод переходит в наиболее устойчивую для него положительную степень окисления +5, образуя йодноватую кислоту. 5Cl2 + I2 + 6H2O → 10HCl + 2HIO3
H2O2 + 2KI + H2SO4 → I2 + K2SO4 + 2H2O (пероксид — окислитель, т.к. восстановитель — KI) 3H2O2 + K2Cr2O7 + 4H2SO4 → 3O2 + Cr2(SO4)3 + K2SO4 + 7H2O (пероксид — восстановитель, т.к. окислитель — перманганат калия) H2O2 + KNO2 → KNO3 + H2O (пероксид — окислитель, т.к. роль восстановителя более характерна для нитрита калия, который стремится перейти в нитрат) Задание 13: 36HNO3 + Al → 10Al(NO3)3 + 3N2 + 18H2O 10Al + 6KMnO4 + 24H2SO4 → 5Al2(SO4)3 + 6MnSO4 + 3K2SO4 + 24H2O
В молекуле Fe3O4 из трех атомов железа только один имеет заряд +2. Он окислится в +3. (Fe+2O • Fe2+3O3) 3Fe3O4 + 28HNO3 → 9Fe+3(NO3)3 + NO + 14H2O
Задание 15: Общий заряд частицы (О2) в надпероксиде калия KO2 равен −1. Поэтому он может отдать только 1е. 5KO2 + KMnO4 + 4H2SO4 →5O2 + MnSO4 + 3K2SO4 + 4H2O
Задание 16: Ba + HNO3 → Ba + HNO3 → Ba(NO3)2 + NO2 + H2O PH3 + KMnO4 + KOH → K2MnO4 + PH3 + KMnO4 + KOH → K2MnO4 + K3PO4 + H2O P + HNO3 → P + HNO3 → H3PO4 + NO2 + H2O FeSO4 + KMnO4 + H2SO4 → FeSO4 + KMnO4 + H2SO4→ Fe2(SO4)3 + MnSO4 + K2SO4 + H2O |