отчет химия овр. Исследование окислительновосстановительных реакций

• Название: Исследование окислительновосстановительных реакций
• Анкор: отчет химия овр
• Дата: 20.09.2022
• Размер: 31.31 Kb.
• Имя файла: Otchet_Khimia_OVR.docx
• Тип: Исследование; #686426

Министерство образования и науки Российской Федерации

САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА

ПО ХИМИИ

ОТЧЕТ

Тема:

ИССЛЕДОВАНИЕ ОКИСЛИТЕЛЬНО-ВОССТАНОВИТЕЛЬНЫХ РЕАКЦИЙ

Выполнил: студент гр.

^{(шифр группы) (подпись) (Ф.И.О.)}

Оценка:

Дата:

Проверил преподаватель: доцент Кужаева А.А.

^{(должность) (подпись) (Ф.И.О.)}

Санкт-Петербург

2021

Цель работы: познакомиться с наиболее распространенными окислителями и восстановителями, с продуктами их взаимодействия между собой и научиться составлять уравнения окислительно-восстановительных реакций.

Общие сведения:

Высшая степень окисления элемента равна номеру группы периодической системы, в которой данный элемент расположен. Низшая отрицательная степень окисления равна числу электронов, которое может принять данный элемент на застраивающийся np-подуровень. В простых веществах степень окисления равна нулю.

Степени окисления переменно-валентных элементов рассчитывают по правилу баланса зарядов: «сумма степеней окисления всех элементов в соединении равна нулю, а в многоатомном ионе – заряду иона».

Окислителем называют элемент, который в ходе реакции понижает степень окисления, а восстановителем – элемент, который повышает степень окисления. Окислитель при этом принимает электроны на валентную оболочку, а восстановитель отдает электроны.

Правила составления уравнений окислительно-восстановительных реакций следующие:

1) Определяют степени окисления переменно-валентных элементов, окислитель и восстановитель

2) Составляют ионные уравнения полуреакций окисления и восстановления. Для уравнивания числа атомов кислорода добавляют воду и ионы: H⁺ в кислой среде или ОН^ в щелочной среде.

3) Приводят число электронов к наименьшему общему кратному, в примере к 6. Для этого уравнения полуреакций домножают на соответствующие коэффициенты. В результате получают ионное уравнение реакции:

4) Составляют молекулярное уравнение реакции путем добавления к ионам имеющихся в растворе противоионов.

Cогласно принципу Ле-Шателье, в кислой среде, при избытке ионов Н⁺, равновесие смещается влево. В щелочной среде, когда ионы Н⁺ в недостатке, равновесие смещено вправо.

Опыт №1

H₂O₂ + H₂SO₄ + 2KI K₂SO₄ + I₂ + 2H₂O – после добавления крахмала раствор окрасился в синий цвет.

2O^– + 2e^– 2O^2– окислитель

2I^– – 2e^– 2I₂⁰ восстановитель

Опыт №3

5Na₂S + 2KMnO₄ + 8H2SO4 2MnSO₄ + 5S↓ + K₂SO₄ + 5Na₂O + 3H₂O– выделение серы. Цвет раствора мутно белый.

Mn⁷⁺ +5e^- =Mn²⁺ окислитель

S^2- -2e^- =S⁰ восстановитель

Опыт №6

2KI + 2NaNO₂ + 2H₂SO₄ I₂ + 2NO + K₂SO₄ + Na₂SO₄ + 2H₂O – после добавления крахмала раствор окрасился в тёмно-фиолетовый цвет.

2I^– – 2e→I₂ восстановитель

N³⁺ + 1e^–→N²⁺ окислитель

Опыт №7

2KMnO₄+5NaNO₂+3H₂SO₄ 2MnSO₄+5NaNO₃+K2SO4+3H2O – при добавлении H₂SO₄ раствор стал прозрачным, выделение газа. Mn⁷⁺+5ē→Mn²⁺ восстановитель

N³⁺-2ē→N⁵⁺ окислитель

Опыт №8

1) K₂Cr₂O₇+4H₂SO₄+3Na₂SO₃ Cr₂(SO₄)₃ +3Na₂SO₄+K₂SO₄+H₂O – при добавлении Na₂SO₃ раствор стал темно-зеленого цвета

Cr⁶⁺+3ē→Cr³⁺

S⁺⁴-2ē→S⁶⁺

2)K₂Cr₂O₇+7H₂SO₄+ 3Na₂S Cr₂(SO₄)₃+3Na₂SO₄+K₂SO₄+7H₂O+3S – раствор окрасился в мутно-зеленый цвет, выпадение серы.

2Cr⁶⁺+6ē→Cr₂³⁺

S^2--2ē→S⁰

3) K₂Cr₂O₇+7H₂SO₄+6Fe₂SO₄ Cr₂(SO₄)₃+3Fe₂(SO₄)₃+K₂SO₄+7H₂O – раствор стал красного цвета.

2Cr⁶⁺+6ē→Cr₂³⁺

2Fe⁺²-2ē→2Fe⁺³

Опыт №9

(А)Кислая среда

1) 2KMnO₄+8H₂SO₄+10KI=5I₂+2MnSO₄+6K₂SO₄+8H₂O
Mn⁷⁺+5ē→Mn²⁺ 2

2I^--2ē→I⁰₂ 5

раствор ярко-оранжевого цвета

2) 2KMnO₄+8H₂SO₄+10Fe₂SO₄=2MnSO₄+5Fe₂(SO₄)₃+K₂SO₄+8H₂O

Mn⁷⁺+5ē→Mn²⁺ 2

2Fe⁺²-2ē→2Fe⁺³ 5

раствор обесцветился

3) 2KMnO₄+3H₂SO₄+5Na₂SO₃=5Na₂SO₄+2MnSO₄+K₂SO₄+3H₂O

Mn⁷⁺+5ē→Mn²⁺ 2

S⁴⁺-2ē→S⁶⁺ 5

раствор бледно-желтого цвета

(Б) Нейтральная среда

1) 2KMnO₄+3Na₂SO₃+H₂O =2MnO₂ +3Na₂SO₄+2KOH

Mn⁷⁺+3ē→Mn⁴⁺ 2

S⁺⁴-2ē→S⁺⁶ 3

выпал коричневый осадок.

2) 2KMnO₄+3MnSO₄+2H₂O→5MnO₂+K₂SO₄+2H₂SO₄

Mn⁷⁺+3ē→Mn⁴⁺ 2

Mn²⁺-2ē→Mn⁴⁺ 3

раствор стал мутно-коричневого цвета.

(В)

2KMnO₄+KOH +Na₂SO₃ =Na₂SO₄ +2K₂MnO₄ +H₂O

Mn⁷⁺+ē→Mn⁶ 2

S⁺⁴-2ē→S⁺⁶ 1

раствор стал бледно-зеленого цвета.

Заключение: из проведенных реакции следует, что перманганат калия обладает наибольшими свойствами окислителя в кислой среде.

Вывод:

В результате, после выполнения данной лабораторной работы, были изучены окислительно-восстановительные реакции, также были получены знания по составлению уравнений окислительно-восстановительных реакций.