Составление уравнений окислительно-восстановительных реакций

Занятие № 4

Дисциплина: ЕН.03 Химия

Группа: ЗТПОП-20

Дата: 07.12. 2020г.

Преподаватель: Бережная Наталья Владимировна.

Тема: Реакции окисления-восстановления. Контрольная работа №1.

Цель: изучение нового материала.

Задание: законспектировать лекцию, ответить на контрольные вопросы. Фото выполненной работы прислать мне по адресу: https://vk.com/id127339568

(Название файла с ответами: № занятия, дисциплина, группа, Фамилия, имя студента. Например: ЕН.03 Химия, ЗТПОП-20, Сидоров М.).

Сроки выполнения: 09.12.2020г.

Задания для дистанционного обучения будут выдаваться в день проведения занятия, согласно расписания и замен.

Лекция

Тема: Реакции окисления-восстановления.

План

Составление ОВР.

Окислительно-восстановительные свойства вещества и степени окисления входящих в него атомов

1.Реакции, в которых происходит изменение степеней окисления атомов элементов, входящих в состав реагирующих соединений называются окислительно - восстановительными.

2Mg⁰ + O₂⁰ ® 2Mg⁺²+O^-2

2KCl^{+5 +}O₃^-2 –^t^°® 2KCl^-1+ 3O₂⁰

2KI^-1 + Cl₂⁰ ® 2KCl^-1 + I₂⁰

Mn⁺⁴O₂ + 4HCl^-1® Mn⁺²Cl₂ + Cl₂⁰ + 2H₂O

Окисление, восстановление

В окислительно-восстановительных реакциях электроны от одних атомов, молекул или ионов переходят к другим. Процесс отдачи электронов - окисление. При окислении степень окисления повышается:

H₂⁰ - 2ē ®2H⁺

S^-2 - 2ē ®S⁰

Al⁰ - 3ē ® Al⁺³

Fe⁺² - ē ®Fe⁺³

Процесс присоединения электронов - восстановление: При восстановлении степень окисления понижается.

Mn⁺⁴ + 2ē ®Mn⁺²

S⁰ + 2ē ®S^-2

Cr⁺⁶ +3ē ® Cr⁺³

O₂⁰ + 4ē ®2O^-2

Атомы или ионы, которые в данной реакции присоединяют электроны являются окислителями, а которые отдают электроны - восстановителями.

Окислительно-восстановительные свойства вещества и степени окисления входящих в него атомов

Соединения, содержащие атомы элементов с максимальной степенью окисления, могут быть только окислителями за счет этих атомов, т.к. они уже отдали все свои валентные электроны и способны только принимать электроны. Максимальная степень окисления атома элемента равна номеру группы в периодической таблице, к которой относится данный элемент. Соединения, содержащие атомы элементов с минимальной степенью окисления могут служить только восстановителями, поскольку они способны лишь отдавать электроны, потому, что внешний энергетический уровень у таких атомов завершен восемью электронами. Минимальная степень окисления у атомов металлов равна 0, для неметаллов - (n–8) (где n- номер группы в периодической системе). Соединения, содержащие атомы элементов с промежуточной степенью окисления, могут быть и окислителями и восстановителями, в зависимости от партнера, с которым взаимодействуют и от условий реакции.

Важнейшие восстановители и окислители

Восстановители	Окислители
Металлы, водород, уголь. Окись углерода (II) (CO). Сероводород (H₂S); оксид серы (IV) (SO₂); сернистая кислота H₂SO₃ и ее соли. Галогеноводородные кислоты и их соли. Катионы металлов в низших степенях окисления:SnCl₂, FeCl₂, MnSO₄, Cr₂(SO₄)₃. Азотистая кислота HNO₂; аммиак NH₃; гидразин NH₂NH₂; оксид азота(II) (NO). Катод при электролизе.	Галогены. Перманганат калия(KMnO₄); манганат калия (K₂MnO₄); оксид марганца (IV) (MnO₂). Дихромат калия (K₂Cr₂O₇); хромат калия (K₂CrO₄). Азотная кислота (HNO₃). Серная кислота (H₂SO₄) конц. Оксид меди(II) (CuO); оксид свинца(IV) (PbO₂); оксид серебра (Ag₂O); пероксид водорода (H₂O₂). Хлорид железа(III) (FeCl₃). Бертоллетова соль (KClO₃). Анод при электролизе.
Восстановители	Окислители
Металлы, водород, уголь. Окись углерода (II) (CO). Сероводород (H₂S); оксид серы (IV) (SO₂); сернистая кислота H₂SO₃ и ее соли. Галогеноводородные кислоты и их соли. Катионы металлов в низших степенях окисления:SnCl₂, FeCl₂, MnSO₄, Cr₂(SO₄)₃. Азотистая кислота HNO₂; аммиак NH₃; гидразин NH₂NH₂; оксид азота(II) (NO). Катод при электролизе.	Галогены. Перманганат калия(KMnO₄); манганат калия (K₂MnO₄); оксид марганца (IV) (MnO₂). Дихромат калия (K₂Cr₂O₇); хромат калия (K₂CrO₄). Азотная кислота (HNO₃). Серная кислота (H₂SO₄) конц. Оксид меди(II) (CuO); оксид свинца(IV) (PbO₂); оксид серебра (Ag₂O); пероксид водорода (H₂O₂). Хлорид железа(III) (FeCl₃). Бертоллетова соль (KClO₃). Анод при электролизе.
Восстановители	Окислители
Металлы, водород, уголь. Окись углерода (II) (CO). Сероводород (H₂S); оксид серы (IV) (SO₂); сернистая кислота H₂SO₃ и ее соли. Галогеноводородные кислоты и их соли. Катионы металлов в низших степенях окисления:SnCl₂, FeCl₂, MnSO₄, Cr₂(SO₄)₃. Азотистая кислота HNO₂; аммиак NH₃; гидразин NH₂NH₂; оксид азота(II) (NO). Катод при электролизе.	Галогены. Перманганат калия(KMnO₄); манганат калия (K₂MnO₄); оксид марганца (IV) (MnO₂). Дихромат калия (K₂Cr₂O₇); хромат калия (K₂CrO₄). Азотная кислота (HNO₃). Серная кислота (H₂SO₄) конц. Оксид меди(II) (CuO); оксид свинца(IV) (PbO₂); оксид серебра (Ag₂O); пероксид водорода (H₂O₂). Хлорид железа(III) (FeCl₃). Бертоллетова соль (KClO₃). Анод при электролизе.
Восстановители	Окислители
Металлы, водород, уголь. Окись углерода (II) (CO). Сероводород (H₂S); оксид серы (IV) (SO₂); сернистая кислота H₂SO₃ и ее соли. Галогеноводородные кислоты и их соли. Катионы металлов в низших степенях окисления:SnCl₂, FeCl₂, MnSO₄, Cr₂(SO₄)₃. Азотистая кислота HNO₂; аммиак NH₃; гидразин NH₂NH₂; оксид азота(II) (NO). Катод при электролизе.	Галогены. Перманганат калия(KMnO₄); манганат калия (K₂MnO₄); оксид марганца (IV) (MnO₂). Дихромат калия (K₂Cr₂O₇); хромат калия (K₂CrO₄). Азотная кислота (HNO₃). Серная кислота (H₂SO₄) конц. Оксид меди(II) (CuO); оксид свинца(IV) (PbO₂); оксид серебра (Ag₂O); пероксид водорода (H₂O₂). Хлорид железа(III) (FeCl₃). Бертоллетова соль (KClO₃). Анод при электролизе.

Составление уравнений окислительно-восстановительных реакций

Электронный баланс- метод нахождения коэффициентов в уравнениях окислительно-восстановительных реакций, в котором рассматривается обмен электронами между атомами элементов, изменяющих свою степень окисления. Число электронов, отданное восстановителем равно числу электронов, получаемых окислителем.

Уравнение составляется в несколько стадий:

1. Записывают схему реакции.

KMnO₄ + HCl ® KCl + MnCl₂ + Cl₂ + H₂O

2. Проставляют степени окисления над знаками элементов, которые меняются.

KMn⁺⁷O₄ + HCl^-1 ®KCl + Mn⁺²Cl₂ + Cl₂⁰ + H₂O

3. Выделяют элементы, изменяющие степени окисления и определяют число электронов, приобретенных окислителем и отдаваемых восстановителем.

Mn⁺⁷+ 5ē ® Mn⁺²

2Cl^-1- 2ē ®Cl₂⁰

4. Уравнивают число приобретенных и отдаваемых электронов, устанавливая тем самым коэффициенты для соединений, в которых присутствуют элементы, изменяющие степень окисления.

Mn⁺⁷+ 5ē ®Mn⁺²	2
2Cl^-1- 2ē ®Cl₂⁰	5

––––––––––––––––––––––––

2Mn⁺⁷+ 10Cl^-1 ®2Mn⁺²+ 5Cl₂⁰

5. Подбирают коэффициенты для всех остальных участников реакции.

2KMn⁺⁷O₄ + 16HCl^-1 ® 2KCl + 2Mn⁺²Cl₂ + 5Cl₂⁰+ 8H₂

Контрольные вопросы по теме

1. Что такое окислительно-восстановительные реакции? Чем обусловлено изменение степеней окисления в ходе окислительно-восстановительных реакций?

2. Как называется: а) процесс отдачи электронов, б) процесс присоединения электронов? Как изменяются степени окисления атомов в этих процессах?

3. Как называются частицы (атомы, молекулы, ионы), которые: а) отдают электроны, б) присоединяют электроны?

4. Какие вещества могут выступать в роли: а) только окислителей, б) только восстановителей? Какие вещества могут проявлять окислительно-восстановительную двойственность? Приведите примеры.

5. Приведите формулы и названия: а) важнейших веществ-окислителей, б) важнейших веществ-восстановителей.

6. Классификация окислительно-восстановительных реакций.

Задания к контрольной работе:

1.Выберите признаки, характеризующие состояние химическое равновесие реагирующей системы:

А)	Скорость прямой больше скорости обратной
Б)	Скорость обратной реакции больше скорости прямой
В)	Скорость прямой и обратной реакции равны
Г)	Нет верного ответа

2.При химическом равновесии:

А)	Масса реагентов равна массе продуктов реакции
Б)	Внутренняя энергия равна нулю
В)	Концентрации исходных веществ и продуктов реакции неизменна
Г)	Количество реагентов равно количеству продуктов реакции

3.Химические реакции, протекающие в противоположных направлениях, называются:

А)	термохимическими
Б)	кинетическими
В)	каталитическими
Г)	обратимыми

4.Изменения, происходящие в обратимой химической системе, определяются принципом смещения равновесия, называемым принципом:

А)	Ле Шателье	Б)	Паули
В)	Гунда	Г)	Марковникова

5.Если на систему, находящуюся в состоянии равновесия, оказывается внешнее воздействие, то равновесие смещается в сторону той реакции, которая ослабевает это воздействие. При этом подразумеваются три основных типа этого воздействия:

А)	Катализатор, температура, объём
Б)	Температура, объем, давление
В)	Температура, концентрация, давление
Г)	Концентрация, катализатор, объем

6.Укажите условия смещения химического равновесия реакции СаСО_3(т) ↔ СаО_(т) +СО_2(г) -Q в сторону разложения карбоната кальция:

А)	Уменьшение давления
Б)	Увеличение давления
В)	Понижение температуры
Г)	удаление оксида углерода (IV)

7.Укажите условия смещения химического равновесия реакции СО_2(г) +С_(т) ↔ 2СО_(г) +Q в сторону образования оксида углерода (II):

А)	Повышение температуры
Б)	Понижение температуры
В)	Повышение концентрации оксида углерода (II)
Г)	Повышение концентрации оксида углерода (IV)

8.Укажите условия смещения химического равновесия реакции С₂Н_4(г) +Н_2(г) ↔ С₂Н_6(г)+Q в сторону образования этана:

А)	Понижение давления
Б)	Понижение температуры
В)	Повышение концентрации водорода
Г)	Повышение концентрации этана

9.В какую сторону сместится химическое равновесие системы 2СО_(г) + О_2(г) ↔ 2СО_2(г), если увеличить концентрацию углекислого газа:

А)	В сторону образования СО₂
Б)	В сторону разложения СО₂
В)	Не сместится

10.В какую сторону сместится химическое равновесие системы 2СО_(г) + О_2(г) ↔ 2СО_2(г) +568,8 кДж при понижении температуры:

А)	В сторону образования СО₂
Б)	В сторону разложения СО₂
В)	Не сместится

11.В какую сторону сместится химическое равновесие системы 2Н₂О_(г) →2Н_2(г) +О_2(г) при уменьшении давления:

А)	В сторону разложения воды
Б)	В сторону образования воды
В)	Не сместится

12.Укажите условия смещения химического равновесия реакции N_2(г) +3Н_2(г) ↔ 2NH_3(г)+Q в сторону cинтеза аммиака:

А)	Повышение температуры
Б)	Повышение давления
В)	Понижение давления
Г)	Увеличение концентрации аммиака

13.В какую сторону сместится химическое равновесие системы N_2(г)+3Н_2(г) ↔ 2NH_3(г)+Q при уменьшении концентрации азота:

А)	В сторону образования аммиака
Б)	В сторону разложения аммиака
В)	Не сместится

14.Укажите условия смещения химического равновесия реакции 2HBr_(г) ↔Н_2(г) + Br_2(г)-Q в сторону разложения бромоводорода:

А)	Увеличение концентрации бромоводорода
Б)	Повышение давления
В)	Понижение температуры
Г)	Повышение температуры

15.В какую сторону произойдет смещение химического равновесия в системе

2HBr_(г) ↔Н_2(г) + Br_2(г)–Q, если увеличить концентрацию водорода:

А)	В сторону образования брома и водорода
Б)	В сторону образования бромоводорода
В)	Не сместится
А)	В сторону образования брома и водорода

16. Набор реакций, в которых увеличение объёма системы не вызовет смещения равновесия, это:

А) 2SO_2(г) + O_2(г) = 2SO_3(г), Н_2(г) + Cl_2(г) = 2НCl_(г)

Б) N₂O_4(г) = 2NO_2(г) , N_2(г)+3H_2(г)= 2NH_3(г)

В) PCl_5(г)= PCl_3(г) + Cl_2(г) , 2CO_(г) + O₂ = 2CO₂

Г) Н_2(г) + I_2(г) = 2НI_(г), N_2(г) + O_2(г) = 2NO(г)

17. Каким образом можно сместить равновесие реакции 2SO_2(г) + O_2(г) = 2SO_3(г) + Q

в сторону исходных веществ?

А) понизить давление Б) понизить температуру

В) повысить давление Г) использовать катализатор

Критерии оценивания:

5 баллов – за развернутый, точный и полный ответ в пределах оговоренного объема;

4 балла – допускаются несколько неточностей в ответе или излишне длинный ответ;

3 балла – ответ отличается недостаточной глубиной и полнотой раскрытия вопроса;

2 балла – допускаются серьезные ошибки в содержании ответа;

1 балл – полное незнание изученного материала;

0 баллов – за полное отсутствие ответа.

Дата добавления: 2021-01-20; просмотров: 30; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

Мы поможем в написании ваших работ!