овр. Задача Какие соединения и простые вещества могут проявлять только окислительные свойства Выберите такие вещества из предложенного перечня nh3, co, so2, K2MnO4, Сl2, hn составьте уравнение электронного баланса, расставьте коэффициенты в уравнении реакции

• Название: Задача Какие соединения и простые вещества могут проявлять только окислительные свойства Выберите такие вещества из предложенного перечня nh3, co, so2, K2MnO4, Сl2, hn составьте уравнение электронного баланса, расставьте коэффициенты в уравнении реакции
• Дата: 11.09.2020
• Размер: 16.54 Kb.
• Имя файла: овр.docx
• Тип: Задача; #137523

Задача 1. Какие соединения и простые вещества могут проявлять только окислительные свойства? Выберите такие вещества из предложенного перечня: NH₃, CO, SO₂, K₂MnO₄, Сl₂, HNO₂. Составьте уравнение электронного баланса, расставьте коэффициенты в уравнении реакции:

HNO₃ + H₂S = H₂SO₄ + NO + H₂O.

Решение.

Простые вещества, атомы которых не могут отдать электрон, а могут только присоединить его в реакциях являются только окислителями. Из простых веществ только окислителем может быть фтор F₂, атомы которого имеют наивысшуюэлектроотрицательность. В сложных соединениях – если атом, входящий в состав этого соединения (и меняющий степень окисления) находится в своей наивысшей степени окисления, то данное соединение будет обладать только окислительными свойствами.

Из предложенного списка соединений, нет веществ, которые обладали бы только окислительными свойствами, т.к. все они находятся в промежуточной степени окисления.

Наиболее сильный окислитель из них – Cl₂, но в реакциях с более электроотрицательными атомами будет проявлять восстановительные свойства.

 

N^-3H₃, C⁺²O, S⁺⁴O₂, K₂Mn⁺⁶O₄, Сl⁰₂, HN⁺³O₂

HNO₃ + H₂S = H₂SO₄ + NO + H₂O.

Составим электронные уравнения:

N⁺⁵ +3e^— = N⁺²         | 8        окислитель

S^-2 — 8e^— = S⁺⁶         | 3        восстановитель

Сложим два уравнения

8N⁺⁵ +3S^-2 — = 8N⁺² + 3S⁺⁶

Подставим коэффициенты в молекулярное уравнение:

8HNO₃ +3H₂S = 3H₂SO₄ + 8NO + 4H₂O.

Задача 2. Определите степени окисления всех компонентов, входящих в состав следующих соединений: HСl, Cl₂, HClO₂ , HClO₃ , Cl₂O₇ . Какие из веществ являются только окислителями, только восстановителями, и окислителями и восстановителями? Расставьте коэффициенты в уравнении реакции:

КСlO₃ → КС1 + КСlO₄.

Укажите окислитель и восстановитель.

Решение.

Хлор может проявлять степени окисления от -1 до +7.

Соединения, содержащие хлор в его высшей степени окисления, могут быть только окислителями, т.е. могут только принимать электроны.

Соединения, содержащие хлор в его низшей степени окисления, могут быть только восстановителями, т.е. могут только отдавать электроны.

Соединения, содержащие хлор в его промежуточной степени окисления, могут быть как восстановителями, так иокислителями, т.е. могут отдавать, так и принимать электроны.

H⁺¹Сl^-1, Cl⁰₂, H⁺¹Cl⁺³O₂^-2 , H⁺¹Cl⁺⁵O₃^-2 , Cl₂⁺⁷O₇^-2

Таким образом, в данном ряду

Только окислитель — Cl₂O₇

Только восстановитель – HСl

Могут быть как окислителем, так и восстановителем — Cl₂, HClO₂ , HClO₃

 

КСlO₃ → КС1 + КСlO₄.

Составим электронные уравнения

Cl⁺⁵ +6e^— = Cl^—                  | 2 | 1   окислитель

Cl⁺⁵ -2e^— = Cl⁺⁷            | 6 | 3   восстановитель

Расставим коэффициенты

4Cl⁺⁵ = Cl^— + 3Cl⁺⁷

4КСlO₃ → КС1 + 3КСlO₄.

Задача 3. Можно ли в качестве окислителя в кислой среде использовать K₂Cr₂O₇ в следующих процессах при стандартных условиях:

а) 2F^— -2e^— = F₂, E⁰ = 2,85 В

б) 2Сl^— -2e^— = Cl₂, E⁰ = 1,36 В

в) 2Br^— -2e^— = Br₂, E⁰ = 1,06 В

г) 2I^— -2e^— = I₂, E⁰ = 0,54 В

Стандартный окислительно-восстановительный потенциал системы

Cr₂O₇^2- + 14H⁺ + 6e^— = 2Cr³⁺ + 7H₂O равен E⁰ =1,33 В

Решение.

Для определения возможности протекания ОВР в прямом направлении необходимо найти ЭДС гальванического элемента:

ЭДС = Е⁰_ок — Е⁰_восст

Если найденная величина ЭДС > 0, то данная реакция возможна.

 

Итак, определим, можно ли K₂Cr₂O₇ использовать в качестве окислителя в следующих гальванических элементах:

F₂|F^— || Cr₂O₇^2-|Cr³⁺                  E = 1,33 – 2,85 = -1,52 В

Cl₂|Cl^— || Cr₂O₇^2-|Cr³⁺               E = 1,33 – 1,36 = -0,03 В

Br₂|Br^— || Cr₂O₇^2-|Cr³⁺              E = 1,33 – 1,06 = +0,27 В

I₂|I^— || Cr₂O₇^2-|Cr³⁺                    E = 1,33 – 0,54 = +0,79 В

 

Таким образом, в качестве окислителя дихромат калия можно использовать только для процессов:

2Br^— -2e^— = Br₂и 2I^— -2e^— = I

задача 4. Вычислите окислительно-восстановительный потенциал для системы

MnO₄^— + 8H⁺ +5e^— = Mn²⁺ + 4H₂O

Если С(MnO₄^—)=10^-5 М, С(Mn²⁺)=10^-2 М, С(H⁺)=0,2 М.

Решение.

Окислительно-восстановительный потенциал рассчитывают по уравнению Нернста:

E = E° + (0,059/n)lg(C_ок/C_вос)

В приведенной системе в окисленной форме находятся MnO₄^— и H⁺, а в восстановленной форме — Mn²⁺, поэтому:

E = 1,51 + (0,059/5)lg(10^-5*0,2/10^-2) = 1,46 В