ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 30.11.2023
Просмотров: 851
Скачиваний: 2
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
5Na2SO3+2KMnO4+H2SO4 5Na2SO4+2MnSO4+K2SO4+H2O;
-
проставляют коэффициенты перед оставшимися веществами (они однозначно определяются уже проставленными коэффициентами):
5Na2SO3+2KMnO4+3H2SO4 5Na2SO4+2MnSO4+K2SO4+3H2O;
-
проверяют материальный баланс по атомам каждого элемента (обычно бывает достаточно проверить баланс по кислороду и водороду: слева и справа по 35 атомов кислорода и по 6 - водорода).
Примеры решения задач
Пример 1. Определить степень окисления Si, Mn, Cr всоединениях H2SiO3, Mn(OH)4, K2Cr2O7.
Решение. Проставляем известные степени окисления, обозначив неизвестные как x,y, z соответственно: H2+1 SiX O3-2, MnY (O-2H+1)4, K2+1Cr2Z O7-2.
Поскольку сумма степеней окисления всех атомов в молекуле должна быть равна нулю, то неизвестные величины находим из уравнений
2 1+x+3 (-2)=0 y+4 (-2)+4 1=0 2 1+2 z+7(-2)=0
x=4 y=4 z=6 Таким образом, Si+4, Mn+4, Cr+6.
Пример 2. Исходя из степеней окисления азота и серы, определить, какие соединения могут быть только восстановителями, только окислителями и какие могут проявлять как окислительные, так и восстановительные свойства:
NH3, N2H4 , N2, NO, HNO2, HNO3, H2S, H2S2, S2, SO, SO2, H2SO4.
2
Решение. Определяем степени окисления N и S в указанных соединениях: N-3H3, N2-2H4, N 0, N+2O, HN+3O2, H2S-2, H2S2-1, S20, S+2O, S+4O2, H2S+6O4.
Азот находится в V группе, сера в VI. Следовательно, максимальная степень окисления азота +5, минимальная -3, для серы соответственно +6 и -2. Любые другие степени окисления для этих элементов являются промежуточными.
В максимальной степени окисления элемент проявляет только окислительные свойства, в минимальной- только восстановительные,
в промежуточной- как окислительные, так и восстановительные. Поэтому:
NH3 и H2S- восстановители, HNO3 и H2SO4- окислители, остальные вещества могут проявлять как окислительные, так и восстановительные свойства.
Пример 3. Могут ли протекать ОВР между веществами: а) MnO2 и HI; б) K2Cr2O7 и NaNO2; в) FeCl2 и H2S; г) KMnO4 и H2O2 ?
Решение
а) Степень окисления Mn=+4 - промежуточная, I=-1 - минимальная. Следовательно, взаимодействие этих веществ возможно, причем MnO2 - окислитель, HI - восстановитель;
б) степень окисления Сr=+6 - максимальная, N=+3- промежуточная. Следовательно, взаимодействие этих веществ возможно, причем K2Cr2O7 -
окислитель, NaNO2 - восстановитель;
в) степень окисления Fe=+2 - минимальная , S=-2 - минимальная.
Оба элемента в данных соединениях могут проявлять только восстановительные свойства. Следовательно, взаимодействие этих веществ невозможно;
г) степень окисления Mn=+7, кислород в составе пероксидов имеет степень окисления -1, которая для него является промежуточной. Следовательно, взаимодействие этих веществ возможно, причем KMnO4- окислитель, H2O2- восстановитель.
Пример 4. Определить коэффициенты в ОВР методом электронного балансаZn+H2SO4 ZnSO4+H2S +H2O Zn0+H2S +6 O4 Zn+2 S +6 O4+H2S -2
+H2O
Zn0- 2e = Zn+2
S+6 +8e = S-2
8 4 4Zn0-8 e=4 Zn+2 (окисление, Zn0 – восстановитель)
2 1 S+6+8 e= S-2 (восстановление, S+6 окислитель) 4Zn+H2SO4 4ZnSO4+H2S +H2OОсобенность данной реакции в том, что S+6 выполняет роль как окислителя (один атом восстанавливается до S-2), так и солеобразователя (в составе иона SO-24 без изменения степени окисления идет на связывание четырех ионов Zn2+). Поэтому перед H2SO4 должен стоять коэффициент 5, а
не 1.
Коэффициент перед H2O определяется однозначно из соображений материального баланса:4 Zn+5H2SO4 ZnSO4+H2S +4 H2O
Слева и справа по 20 атомов кислорода и по 10 атомов водорода.
Пример 5. Определить коэффициенты в ОВР методом электронного баланса3
A+3s2 S-2
+HNO+53
3A+5sO4
+ H2
SO4+N+2O
Особенность данной реакции в том, что два элемента - мышьяк и сера повышают свои степени окисления, т.е. являются восстановителями.
При составлении электронных уравнений учтем, что соотношение атомов As и S два к трем:
2As+3 - 4e 2As+5 6As+3-12e 6As+5 28 e 3 84 e3S-2 - 24e 3S+6 9S-2 – 72e 9S+6
N+5 +3e N+2 28 28 N+5+84e 28 N+2 3As2 S3 +28HNO3 6H3AsO4 + 9H2 SO4+28 NOСлева и справа по 84 атома кислорода и по 28 атомов водорода.
Задачи
-
Определите методом электронного баланса коэффициенты в уравнениях окислительно-восстановительных реакций:
Cu + H2SO4 (конц.) = CuSO4 + SO2 + H2O Cu + HNO3 = Cu(NO3)2 + NO + H2O
-
* Cu2S + HNO3 = Cu(NO3)2 + H2SO4 +NO2 + H2O
KMnO4 + NaNO2 + H2SO4 = MnSO4 +NaNO3 + K2SO4 + H2O 143.* Zn + HNO3 = Zn(NO3)2 + NH4NO3 + H2O
Zn +H2SO4 (конц.) = ZnSO4 + SO2 +H2O 144.* MnO2 + KI + H2SO4 = MnSO4 + I2 + K2SO4 + H2O
KMnO4 + H2O2 + H2SO4 = MnSO4 + O2 + K2SO4 + H2O 145.* CrCl3 + H2O2 + KOH = K2CrO4 + KCl + H2O
K2Cr2O7 + H2S + H2SO4 = Cr2 (SO4)3 + S + K2SO4 + H2O
-
* Mn(NO3)2 + PbO2 + HNO3 = HMnO4 + Pb(NO3)2 + H2O MnO2 + FeSO4 + H2SO4 = MnSO4 + Fe2(SO4)3 + H2O -
* Fe + HNO3 = Fe(NO3)3 + NO2 +H2O
KMnO4 + Na2SO3 + H2O = MnO2 + Na2SO4 + KOH
148.* K2Cr2O7 + FeSO4 + H2SO4 = Cr2 (SO4)3 + Fe2(SO4)3 + K2SO4 + H2O KMnO4 + H2S + H2SO4 = MnSO4 + S + K2SO4 + H2O
-
* Ni + HNO3 = Ni(NO3)2 + NO + H2O Cd + HNO3 = Cd(NO3)2 + NO2 + H2O -
* Mg + H2SO4 = MgSO4 + H2S + H2O Ni(OH)2 + NaOH + Br2 = Ni(OH)3 + NaBr
* См. условие задачи № 141.
-
Химические источники электрической энергии. Электродные потенциалы
Если окислительно-восстановительную реакцию осуществить так