Окислительно-восстановительные реакции.
учебно-методический материал по химии (11 класс) на тему

ОКИСЛИТЕЛЬНО-ВОССТАНОВИТЕЛЬНЫЕ РЕАКЦИИ

- это реакции, которые происходят с изменением степеней окисления.

Степень окисления – это условный заряд, который придается химическому элементу при образовании хим. связи.

Процесс отдачи электронной называется окислением.

Процесс присоединения электронов называется восстановлением.

Частица – донор электронов является восстановителем.

Частица – акцептор электронов называется окислителем

КЛАССИФИКАЦИЯ ОВР.

• Межмолекулярные

Zn + 2HCI = H2 + ZnCI2

Zn0 - 2→ Zn+2                   Zn0 - восстановитель

2H+  + 2 → H20                 H+ - окислитель

• Внутримолекулярные

2KCIO3 = 2KCI + 3O2

CI+5 + 6 → CI-                  CI+5 – окислитель

2O-2 – 4 → O2                  O-2 – восстановитель

• Пропорционирование

- конпропорционирование

SO2 + 2H2S = 3S + 2H2O

S+4 + 4 → S0                S+4 - окислитель

S-2 – 2  → S 0                S-2 – восстановитель

-  диспропорционирование

3S + 6KOH = 2K2S + K2SO3 + 3H2O

S0 + 2   S-2                S0 - окислитель

S0 – 4 → S+4                S0 – восстановитель

ОКИСЛИТЕЛИ.

• Простые в-ва – неметаллы с высокой  электроотрицательностью.

В периодах с увеличением  Z окислительные свойства усиливаются.

C  N2  O2  F2

→→→ окислительные свойства возрастают

N2   +  O2 = 2NO

в-ль  ок-ль

В группах с увеличением Z окислительные свойства ослабевают

O2  S  Se  Te  

→→→ окислительные свойства ослабевают

S   +   O2  = SO2

в-ль   ок-ль

Самый сильный окислитель среди простых веществ – фтор F2 , у него самое большое значение электроотрицательности.

• Растворы кислот, за счет наличия иона H+ 

2HCI + Zn = ZnCI2 + H2

ОВР

• Сложные вещества, содержащие элементы в высших степенях окисления: HNO3, KMnO4, K2Cr2O7, все нитраты, конц. серная кислота за счет S+6

KMnO4 +   HCI →   CI2 +   MnCI2 +   KCI +   H2O

ОВР

HNO3 +   Na →   NaNO3 +   N2 +   H2O

ОВР

H2SO4 +   Cu →   CuSO4 +   SO2 +   H2O

ОВР

KI +   K2Cr2O7 +   H2SO4 →   I2 +   Cr2(SO4)3 +   K2SO4 +   H2O

ОВР

ВОССТАНОВИТЕЛИ.

• Простые вещества – металлы и некоторые неметаллы, с низкой электроотрицательностью (все неметаллы проявляют окислительно-восстановительную двойственность, кроме фтора, все металлы – типичные восстановители)

В периодах восстановительные свойства ослабевают, а в группах усиливаются.

Na  Mg  AI  P  S  CI

→→→ восстановительные свойства ослабевают

P  As  Sb

→→→ восстановительные свойства усиливаются

K + H2O → KOH + H2

ОВР

• Сложные вещества, содержащие элементы в низших степенях окисления (S-2, N-3, CI-, Br-, I-, H-

H2S +  O2 →  SO2 +  H2O

ОВР

NH3 +  O2 →   NO  +   H2O

ОВР

CH4 +  O2 →   CO2 +   H2O

• Некоторые вещества (частицы) проявляет окислительно-восстановительную двойственность

CI2 → 2CI-  восстановление

CI2 → 2CI+  - окисление

H2O2 → O-2 – восстановление

H2O2 → O0 – окисление

NO2- →  NO  восстановление

NO2_ → NO3- окисление

SO2 +   HI →  I2 +   H2S +   H2O

ОВР

K2SO3 +   KMnO4 +     H2O →   K2SO4 +    MnO2 +    KOH

ОВР

НАПРАВЛЕНИЕ ОВР ЗАВИСИТ ОТ:

• Окислительно-восстановительной активности веществ

S + F2 → SF6

S + CI2 → SCI4

S + Br2 → SBr2

Объяснить почему.

• Температуры

CI2 +   KOH →  KCI +    KCIO +   H2O

ОВР

CI2 +   KOH t→ KCI +   KCIO3 +   H2O

ОВР

• От  кислотности среды раствора

                     + H+[ кисл. Остаток]  → Mn2+[кисл.остаток]

MnO4-         + H2O --------------------→ MnO2

                + MeOH -----------------→ Me(MnO4)-2

                 + H+[ кисл. Остаток]  → Сr3+[кисл.остаток]

Cr2 O72-         + H2O --------------------→ Cr2 O3

                + MeOH -----------------→ Me(CrO2)-

PH3 +   KMnO4 +    H2SO4→ H3PO4 +           +             +            +

SO2 + K2Cr2O7 + H2SO4 → K2SO4 +            +              +

• Концентрации реагентов

Конц                                                                разбавл

N2, N2O   ← + Me до Mg                                +Ме до Н  →        NH3, NH4NO3

NO ← + Me от Mg до Н                  HNO3

NO2 ← +Ме после Н                                + Ме после Н → NO

                        + MeNO3 + H2O

Конц                                                                разбавл

 H2S   ← + Me до Mg                                +Ме до Н  →        H2 + MeSO4

             S ← + Me от Mg до Н                  H2SO4

SO2 ← +Ме после Н                                           + Ме после Н → не взаим-ет

        + MeSO4 + H2O

AI, Cr, Fe пассивируются в конц. кислотах при н.у.

Сa + HNO3 (k) →

Сu + HNO3 (p) →

Ag  + HNO3 (k) →

Zn + H2SO4 (k) →

• От действия   катализатора

NH3 +   O2  → N2 +     H2O

NH3 +    O2 Pt →   NO +    H2O

УРАВНИВАНИЕ ОВР.

1. Метод электронного баланса
2. Метод полуреакции

СХЕМА  ДВИЖЕНИЯ  КИСЛОРОДА

Среда                Смысл реакции          Схема реакции

H+                        +О                       Х + H2 O → XO + 2H+

- O                   XO + 2H+ → X + H2O

          H2O                              + О                       Х + H2 O → XO + 2H+

                                   -O                   XO + H2O  → X + 2OH-

           OH-                                            +О                       Х + 2OH- → XO + H2O

                                  - O                   XO + H2O  → X + 2OH-

• От  кислотности среды раствора

                     + H+[ кисл. Остаток]  → Mn2+[кисл.остаток]

MnO4-         + H2O --------------------→ MnO2

                + MeOH -----------------→ Me(MnO4)-2

                 + H+[ кисл. Остаток]  → Сr3+[кисл.остаток]

Cr2 O72-         + H2O --------------------→ Cr2 O3

                + MeOH -----------------→ Me(CrO2)-

Конц                                                                разбавл

N2, N2O   ← + Me до Mg                                +Ме до Н  →        NH3, NH4NO3

NO ← + Me от Mg до Н                  HNO3

NO2 ← +Ме после Н                                + Ме после Н → NO

                        + MeNO3 + H2O

Конц                                                                разбавл

 H2S   ← + Me до Mg                                +Ме до Н  →        H2 + MeSO4

             S ← + Me от Mg до Н                  H2SO4

SO2 ← +Ме после Н                                           + Ме после Н → не взаим-ет

        + MeSO4 + H2O

AI, Cr, Fe пассивируются в конц. кислотах при н.у.