УМК. Окислительно - восстановительные реакции.
материал для подготовки к егэ (гиа) по химии (11 класс) на тему
Предварительный просмотр:
Окислительно – восстановительные реакции.
Реакции, в которых происходит изменение степеней окисления атомов элементов, входящих в состав реагирующих соединений называются окислительно - восстановительными.
2Mg0 + O20 → 2Mg+2O-2
2KCl+5O3-2 –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. |
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 + 8H2O
Классификация окислительно-восстановительных реакций
- Межмолекулярные окислительно-восстановительные реакции
Окислитель и восстановитель находятся в разных веществах; обмен электронами в этих реакциях происходит между различными атомами или молекулами:
S0 + O20 → S+4O2-2
S - восстановитель; O2 - окислитель
Cu+2O + C+2O → Cu0 + C+4O2
CO - восстановитель; CuO - окислитель
Zn0 + 2HCl → Zn+2Cl2 + H20
Zn - восстановитель; HСl - окислитель
Mn+4O2 + 2KI-1 + 2H2SO4 → I20 + K2SO4 + Mn+2SO4 + 2H2O
KI - восстановитель; MnO2 - окислитель.
Сюда же относятся реакции между веществами, в которых атомы одного и того же элемента имеют разные степени окисления
2H2S-2 + H2S+4O3 → 3S0 + 3H2O
- Внутримолекулярные окислительно- восстановительные реакции
Во внутримолекулярных реакциях окислитель и восстановитель находятся в одной и той же молекуле. Внутримолекулярные реакции протекают, как правило, притермическомразложении веществ, содержащих окислитель и восстановитель.
2KCl+5O3-2 → 2KCl-1 + 3O20
Cl+5 - окислитель; О-2 - восстановитель
N-3H4N+5O3 t°→ N2+1O + 2H2O
N+5 - окислитель; N-3 - восстановитель
2Pb(N+5O3-2)2 → 2PbO + 4N+4O2 + O20
N+5 - окислитель; O-2 - восстановитель
(N-3H4)2Cr2+6O7 t°→ Cr2+3O3 + N20 + 4H2O
Cr+6 - окислитель; N-3 - восстановитель.
- Диспропорционирование
Окислительно-восстановительная реакция, в которой один элемент одновременно повышает и понижает степень окисления.
Cl20 + 2KOH → KCl+1O + KCl-1 + H2O
3K2Mn+6O4 + 2H2O → 2KMn+7O4 + Mn+4O2 + 4KOH
3HN+3O2 → HN+5O3 + 2N+2O + H2O
2N+4O2 + 2KOH → KN+5O3 + KN+3O2 + H2O
По теме: методические разработки, презентации и конспекты
Уравнивание окислительно-восстановительных реакций с участием органических веществ методом электронного баланса.
В статье обсуждается возможность описания ОВР с участием органических веществ с помощью метода электронного баланса. Также даны рекомендации по составлению уравнений реакций....
Разработка урока по теории окислительно-восстановительных реакций для профильных классов
Основная цель занятия: научить прогнозировать продукты окислительно- восстановительных реакций с учетом среды, в которой протекает химическая реакция...
Разработка урока по теме "Окислительно- восстановительные реакции с участием органических веществ"
Данная разработка успешно применяется при проведении факультативных занятий,а также при подготовке учащихся к сдаче единого государственного экзамена по химии...
Окислительно-восстановительные реакции
Представленный материал является уроком по заданной теме и выполнен в виде презентации, дополненной гиперссылками для проверки усвоения материала обучающимися.Первая часть урока посвящена закреплению ...
Окислительно-восстановительные реакции.
Презентация к уроку "Окислительно-восстановительне реакции". Материал для 11 профильного класса. Можно использовать и для базового.1)ОВР. Классификация ОВР.2)Метод электронного баланса.3)Метод п...
Пособие–памятка по теме: «Степень окисления. Окислительно-восстановительные реакции» (8-9 класс).
Пособие – памятка («шпаргалка») по теме: «Степень окисления. Окислительно-восстановительные реакции» может быть предложено учащимся 8 - 9 классов при изучении соответствующей темы и практическом...
«Растворение. Растворы. Реакции ионного обмена и окислительно-восстановительные реакции» (тема 5) ( контрольная работа № 4 - 8 класс)
Материалы для учителей, работающих по программе О.С.Габриеляна...