Окислительно-восстановительные реакции

План:

1. ОВР, степень окисления

2. Процесс окисления, важнейшие восстановители.

3. Процесс восстановления, важнейшие окислители.

4. Окислительно-восстановительная двойственность.

5. Основные типы ОВР (межмолекулярные, внутримолекулярные, диспропорционирование).

6. Значение ОВР.

7. Методы составления ОВР (электронный и электронно-ионный баланс).

Все химические реакции по признаку изменения степеней окисления участвующих в них элементов можно разделить на два типа: окислительно-восстановительные (протекающие с изменением степеней окисления) и не ОВР. Приведите примеры химических реакций указанных типов:

Степень окисления – условный заряд атома в молекуле, рассчитанный исходя из предположения, что в молекуле существует только ионная связь.

Правила для определения степеней окисления:

Степень окисления простых веществ = 0

Сумма степеней окисления в сложном веществе (молекуле) = 0

Степень окисления щелочных металлов = +1

Степень окисления щелочноземельных металлов = +2

Степень окисления бора, алюминия = +3

Степень окисления водорода = +1, кроме гидридов щелочных и щелочноземельных металлов (- 1)

Степень окисления кислорода = -2, кроме пероксидов (-1)

Определите степени окисления всех химических элементов в молекулах следующих веществ: серная кислота, сульфат алюминия, аммиак, гидроксид аммония, вода, пероксид водорода, фосфин, гидрид кальция, перманганат калия, бихромат калия:

Любая ОВР представляет собой совокупность процессов отдачи и присоединения электронов.

Процесс отдачи электронов называется окислением. Частицы (атомы, молекулы или ионы), отдающие электроны, называются восстановителями. В результате процесса окисления степень окисления восстановителя увеличивается. Восстановителями могут быть частицы в низшей или промежуточной степени окисления. Важнейшими восстановителями являются: все металлы в виде простых веществ, особенно активные; C, CO, NH₃, PH₃, CH₄, SiH₄, H₂S и сульфиды, галогеноводороды и галогениды металлов, гидриды металлов, нитриды и фосфиды металлов. Объясните, почему сероводород проявляет ярко выраженные восстановительные свойства:

Процесс присоединения электронов называется восстановлением. Частицы, принимающие электроны, называются окислителями. В результате процесса восстановления степень окисления окислителя уменьшается. Окислителями могут быть частицы в высшей или промежуточной степени окисления. Важнейшие окислители: простые вещества-неметаллы, обладающие высокой электроотрицательностью (F₂, Cl₂, O₂), перманганат калия, хроматы и дихроматы, азотная кислота и нитраты, конц. серная кислота, хлорная кислота и перхлораты. Объясните, почему серная кислота проявляет ярко выраженные окислительные свойства:

Вещества, содержащие частицы в переменной степени окисления, могут выступать как в роли окислителей, так и в роли восстановителей, т.е. проявляют окислительно-восстановительную двойственность. Это сернистая кислота и сульфиты, хлорноватистая кислота и гипохлориты, пероксиды и др. Объясните окислительно-восстановительную двойственность сернистой кислоты:

Различают три типа окислительно-восстановительных реакций:

Межмолекулярные ОВР – окислитель и восстановитель входят в состав различных веществ, например:

Внутримолекулярные ОВР – окислитель и восстановитель входят в состав одного вещества. Это могут быть разные элементы, например:

или один химический элемент в разных степенях окисления, например:

Диспропорционирование (самоокисление-самовосстановление) – окислителем и восстановителем является один и тот же элемент, находящийся в промежуточной степени окисления, например:

ОВР имеют огромное значение, поскольку большинство реакций, протекающих в природе, относятся к этому типу (процесс фотосинтеза, горение). Кроме того, ОВР активно используются человеком в его практической деятельности (восстановление металлов, синтез аммиака).

Для составления ОВР можно использовать метод электронного баланса (электронных схем) или метод электронно-ионного баланса. (Приведите примеры использования этих методов для составления и уравнивания ОВР)

ТЕСТ НА ТЕМУ «ОКИСЛИТЕЛЬНО-ВОССТАНОВИТЕЛЬНЫЕ РЕАКЦИИ»

1. Дихромат калия обработали сернистым газом в сернокислом растворе, а затем водным раствором сульфида калия. Конечным веществом Х является

А)хромат калия

Б)оксид хрома (III)

В)гидроксид хрома (III)

Г)сульфид хрома (III)

2. Какой продукт реакции между перманганатом калия и бромоводородной кислотой может реагировать с сероводородом?

А)бром

Б)бромид марганца (II)

В)диоксид марганца

Г)гидроксид калия

3. При окислении иодида железа (II) азотной кислотой образуются иод и монооксид азота. Чему равно отношение коэффициента при окислителе к коэффициенту при восстановителе в этой реакции?

А) 4:1

Б) 8:3

В) 1:1

Г) 2:3

4. Степень окисления углерода в гидрокарбонат-ионе равна:

А) +2

Б) -2

В) +4

Г) +5

5. Перманганат калия в нейтральной среде восстанавливается до

А)марганца

Б)оксида марганца (II)

В)оксида марганца (IV)

Г)манганата калия

6. Сумма коэффициентов в уравнении реакции взаимодействия диоксида марганца с конц. соляной кислотой равна

А) 14

Б) 10

В) 6

Г) 9

7. Из перечисленных соединений только окислительную способность проявляют:

А)серная кислота

Б)сернистая кислота

В)сероводородная кислота

Г)сульфат калия

8. Из перечисленных соединений окислительно-восстановительную двойственность проявляют:

А)пероксид водорода

Б)пероксид натрия

В)сульфит натрия

Г)сульфид натрия

9. Из перечисленных ниже типов реакций окислительно-восстановительными являются:

А)реакция нейтрализации

Б)реакция восстановления

В)реакция диспропорционирования

Г)реакция обмена

10. Степень окисления углерода численно не совпадает с валентностью в веществе…

А)тетрахлорид углерода

Б)этан

В)карбид кальция

Г)угарный газ

(три прав отв – 8, по два прав ответа – 5 6 9)

Дата добавления: 2015-08-26