Типы окислительно-восстановительных реакций

⇐ ПредыдущаяСтр 16 из 21Следующая ⇒

Окислительно-восстановительные реакции можно разделить на три группы в зависимости от того, где находятся атомы элемента окислителя и восстановителя.

1. Реакции межатомного и межмолекулярного окисления-восстановления представляют собой реакции, в которых окислитель и восстановитель являются разными веществами. Сюда относятся, например, простейшие реакции соединения и замещения:

O₂⁰ + 2Mg⁰ = 2Mg⁺²O^-² 2KJ^- + Cl₂⁰ = 2KCl + J₂⁰.

окисл. восст. восст. окисл.

2. Реакции диспропорционирования (самоокисления-самовосстановле-ния) представляют собой реакции, в которых восстановителями являются атомы элементов с промежуточной степенью окисления у одного и того же вещества. В данном случае они реагируют друг с другом как восстановитель и окислитель и способны отдавать и принимать электроны, переходя один в низшую, другой в высшую степени окисления.

Например:

Сl₂⁰ + H₂O = HCl^-¹ + HCl⁺¹O.

окисл.,

восст.

3. Реакции внутримолекулярного окисления-восстановления, в которых степень окисления разных атомов изменяется внутри одной и той же молекулы. Чаще всего это происходит из-за термического разложения вещества. Например:

2Hg⁺²O^-² = 2Hg⁰ + O₂⁰N^-³H₄N⁺⁵O₃ = N₂⁺¹O + 2H₂O.

Составление уравнений

Окислительно-восстановительных реакций

Методом электронного баланса

Окислительно-восстановительные реакции протекают по сложному и не во всех случаях детально изученному механизму, часто уравнения отражают не реальное их течение, а конечный результат. Однако составление уравнений окислительно-восстановительных реакций дает возможность определить количественные соотношения реагирующих веществ, а в ряде случаев указывает и условия проведения реакции.

При составлении уравнений окислительно-восстановительных реакций, помимо общего положения равенства атомов, вступивших в реакцию и получившихся в продуктах, необходимо учитывать и то, что число электронов, отдаваемых восстановителем, должно быть равно числу электронов, принимаемых окислителем. При написании уравнений окислительно-восстановительных реакций применяют метод электронного баланса.

1. Записывают схему реакции:

Cr⁺³Cl₃ + Br₂⁰ + KOH = K₂Cr⁺⁶O₄ + KВr^-¹ + KCl + H₂O.

2. Определяют атомы элементов, которые изменяют свою степень окисления (в данной реакции это Сr⁺³ ® Cr⁺⁶ и Br⁰ ® 2Br^-) и устанавливают окислитель и восстановитель.

3. Записывают отдельно в две строчки процессы окисления и восстановления, при этом число атомов каждого элемента слева и справа от знака равенства должно быть одинаковым. Определяют число присоединенных окислителем и отданных восстановителем электронов и записывают в виде уравнения электронного баланса:

2|Сr⁺³ – 3е ® Cr⁺⁶ - процесс окисления,

3|Br₂⁰ + 2e ® 2Br^- - процесс восстановления.

Определяют коэффициенты перед окислителем и восстановителем, исходя из того, что число присоединенных электронов окислителем равно числу отданных электронов восстановителем. В нашем примере это коэффициент 2 для процесса окисления и 3 для процесса восстановления.

4. Коэффициенты перед другими молекулами уравнения определяют обычным способом: сначала уравнивают металлы, затем кислотные остатки, потом уравнивают число атомов водорода и, наконец, подсчитывают число атомов кислорода слева и справа от знака равенства. Если правильно составлено уравнение и коэффициенты подобраны верно, то число атомов кислорода слева и справа от знака равенства одинаково (16):

2CrCl₃ + 3Br₂ + 16KOH = 2K₂CrO₄ + 6KBr + 6KCl + 8H₂O.

Вопросы для самоподготовки

Что такое степень окисления элемента?

Чем отличается понятие “степень окисления” от “валентности”?

Что такое восстановитель, окислитель?

Как по степени окисления элемента предсказать, будет ли он проявлять окислительные свойства, восстановительные или может быть тем и другим?

Метод электронного баланса при составлении уравнений окислительно-восстановительных реакций.

ЭЛЕМЕНТЫ ЭЛЕКТРОХИМИИ

Электрохимия – область химии, изучающая процессы, которые либо сопровождаются возникновением электрического тока, либо вызваны электрическим током.

Электрохимические процессы представляют собой очень большую область явлений, из которых наиболее интересным и важным является возникновение разности потенциалов и получение электрической энергии за счет химических реакций, осуществляемое в устройствах, называемых химическими источниками тока или гальваническими элементами; и протекание химических реакций за счет затраты внешней электрической энергии, происходящее в электролитических ваннах или электролизерах.

Эти два процесса, имеющие общую природу, нашли широкое применение в современной технике. Использование гальванических элементов обеспечивает автономным и малогабаритным источником энергии транспортные двигатели, машины, радиотехнические устройства и приборы управления. При помощи электролиза получают металлы и многие другие вещества, полируют и обрабатывают поверхности, создают изделия нужной конфигурации и др.

Дата добавления: 2018-09-22; просмотров: 471; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

⇐ Предыдущая 11 12 13 14 151617 18 19 20 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!