неорганика. Методические указания содержат теоретические сведения по основным разделам курсов Общая и неорганическая химия
 Скачать 0.73 Mb.
|
Расчет степени окисленияДля вычисления степени окисления элемента следует учитывать следующие положения: 1. Степени окисления атомов в простых веществах равны нулю (Na0; H20). 2. Алгебраическая сумма степеней окисления всех атомов, входящих в состав молекулы, всегда равна нулю, а в сложном ионе эта сумма равна заряду иона. 3. Постоянную степень окисления имеют атомы: щелочных металлов (+1), щелочноземельных металлов (+2), водорода (+1) (кроме гидридов NaH, CaH2 и др., где степень окисления водорода -1), кислорода (-2) (кроме O+2F2-1 и пероксидов, содержащих группу –O–O–, в которой степень окисления кислорода -1). 4. Для элементов положительная степень окисления не может превышать величину, равную номеру группы периодической системы. Примеры: V2+5O5-2; Na2+1B4+3O7-2; K+1Cl+7O4-2; N-3H3+1; K2+1H+1P+5O4-2; Na2+1Cr2+6O7-2 Реакции без изменения и с изменением степени окисленияСуществует два типа химических реакций: 1) Реакции, в которых не изменяется степень окисления элементов:Реакции присоединения SO2 + Na2O Na2SO3 Реакции разложения Cu(OH)2 CuO + H2O Реакции обмена AgNO3 + KCl AgCl + KNO3 NaOH + HNO3 NaNO3 + H2O 2) Реакции, в которых происходит изменение степеней окисления атомов элементов, входящих в состав реагирующих соединений:2Mg0 + O20 2Mg+2O-2 2KCl+5O3-2 2KCl-1 + 3O20 2KI-1 + Cl20 2KCl-1 + I20 Mn+4O2 + 4HCl-1 Mn+2Cl2 + Cl20 + 2H2O Такие реакции называются окислительно - восстановительными. Окисление, восстановлениеВ 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 Процесс присоединения электронов - восстановление: При восстановлении степень окисления понижается. Атомы или ионы, которые в данной реакции присоединяют электроны являются окислителями, а которые отдают электроны - восстановителями. Mn+4 + 2ē Mn+2 S0 + 2ē S-2 Cr+6 +3ē Cr+3 Окислительно-восстановительные свойства вещества и степени окисления входящих в него атомовСоединения, 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 соединения, с которым взаимодействуют и от условий реакции. Составление уравнений окислительно-восстановительных реакцийЭлектронный 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. Электронно-ионный баланс (метод полуреакций) – метод нахождения коэффициентов, в котором рассматривается обмен электронами между ионами в растворе с учетом характера среды. Уравнение составляется в несколько стадий: Записывают схему реакции KMnO4 + HCl KCl + MnCl2 + Cl2 + H2O Находят элементы, в которых изменяется степень окисления KMn+7O4 + HCl-1 KCl + Mn+2Cl2 + Cl20 + H2O Составляют электронные уравнения Mn+7 + 5ē Mn+2 2Cl-1 - 2ē Cl20 Уравнивают число приобретенных и отдаваемых электронов, устанавливая тем самым коэффициенты для окислителя и восстановителя
–––––––––––––––––––––––– 2Mn+7 + 10Cl-1 2Mn+2 + 5Cl20
–––––––––––––––––––––––––––––––––––––– 10Cl- + 2MnO41- + 16H+ 5Cl20 + 2Mn2+ + 8H2O (для уравнивания ионной полуреакции используют H+, OH- или воду) 5. Оставшиеся элементы уравнивают в следующей последовательности: Металлы, Кислотные остатки или неметаллы (кроме водорода и кислорода), Уравнивают водород, Проверяют по кислороду. 2KMn+7O4 + 16HCl-1 2KCl + 2Mn+2Cl2 + 5Cl20 + 8H2O Задачи (К.) Закончить следующие уравнения окислительно-восстановительных процессов:
При составлении методических указаний были использованы следующие обозначения и источники: (Р) – Романцева Л.М., Лещинская З.Л., Суханова В.А. Сборник задач и упражнений по общей химии. - М.: Высшая школа, 1991. - 288с. (С) Адамович Т.П., Васильева Г.И., Попкович Г.А., Улазова А.Р. Сборник упражнений и усложненных задач с решениями по химии. - Минск.: Высшая школа, 1973. - 240с. (П) Пузаков С.А., Попков В.А. Пособие по химии для поступающих в ВУЗы. - М.: Высшая школа, 2001. - 575с. (Г) Гольбрайх З.Е., Маслов Е.И. Сборник задач и упражнений по химии. - М.: Высшая школа, 1997. - 384с. (К) Кудрявцев А.А. Составление химических уравнений. М.: Высшая школа, 1979. - 294с.
|