Файл: Отчет по лабораторной работе 8 Окислительновосстановительные реакции.docx
Добавлен: 08.11.2023
Просмотров: 52
Скачиваний: 3
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Отчет
по лабораторной работе №8
«Окислительно-восстановительные реакции»
Выполнил студент группы
ГПз 22-1
Лубсанов З. Г.
Проверил преподаватель
Филатова Е. Г.
Иркутск 2023
Цель работы: изучить понятия «степень окисления», «окислительно-восстановительные реакции (ОВР)», «окислитель», «восстановитель», «процессы окисления и восстановления», научиться составлять уравнения ОВР с помощью метода электронного баланса, определять тип ОВР.
Задание: провести опыты и выявить влияние реакции среды на ОВР с участием перманганата калия; опытным путем определить окислительно-восстановительные функции нитрита калия; проделать внутримолекулярную реакцию и реакцию диспропорционирования. Выполнить требования к результатам опытов, оформить отчет, решить задачу.
Теоретическое введение
Окислительно-восстановительными называются реакции, сопровождающиеся изменением степени окисления элементов.
Окисление – процесс отдачи электронов атомом, молекулой или ионом, сопровождающийся повышением степени окисления элемента.
Восстановление – процесс присоединения электронов, сопровождающийся понижением степени окисления элемента.
Окисление и восстановление – взаимосвязанные процессы, протекающие одновременно.
Окислителями называются вещества (атомы, ионы или молекулы), которые в процессе реакции присоединяют электроны, восстановителями –
вещества, отдающие электроны. Окислителями могут быть атомы галогенов и кислород, положительно заряженные ионы металлов (Fe3+, Au3+, Hg2+, Cu2+,Ag+), сложные ионы и молекулы, содержащие атомы металла в высшей степени окисления (KMnO4, K2Cr2O7, NaBiO3 и др.), атомы неметаллов в положительной степени окисления (HNO3, концентрированная H2SO4, HClO, HClO3, KClO3, NaBrO и др.).
Типичными восстановителями являются почти все металлы и некоторые неметаллы (углерод, водород) в свободном состоянии, отрицательно
заряженные ионы неметаллов (S2−, I‾, Br‾, Cl‾ и др.), положительно заряженные ионы металлов в низшей степени окисления (Sn
2+, Fe2+, Cr2+, Mn2+, Cu+ и др.).
Соединения, содержащие элементы в максимальной или минимальной степенях окисления, могут быть соответственно или только окислителями
(KMnO4, K2Cr2O7, HNO3, H2SO4, PbO2), или только восстановителями (KI, Na2S, NH3). Если же вещество содержит элемент в промежуточной степени окисления, то в зависимости от условий проведения реакции, оно может быть либо окислителем, либо восстановителем. Например, нитрит калия KNO2, содержащий азот в степени окисления +3, пероксид водорода H2O2, содержащий кислород в степени окисления -1, в присутствии сильных окислителей проявляют восстановительные свойства, а при взаимодействии с активными восстановителями являются окислителями.
При составлении уравнений окислительно-восстановительных реакций рекомендуется придерживаться следующего порядка:
а) написать формулы исходных веществ. Определить степень окисления элементов, которые могут ее изменить, найти окислитель и восстановитель. Написать продукты реакции;
б) составить уравнения процессов окисления и восстановления. Подобрать множители (основные коэффициенты) так, чтобы число электронов, отдаваемых при окислении, было равно числу электронов, принимаемых при восстановлении;
в) расставить коэффициенты в уравнении реакции
| | S-2 – 2ē → S0 | |3 | − окисление |
| | 2Cr+6 + 6ē → 2Cr+3 | |1 | − восстановление |
Характер многих окислительно-восстановительных реакций зависит от среды, в которой они протекают. Для создания кислой среды чаще всего используют разбавленную серную кислоту, для создания щелочной – растворы гидроксидов натрия или калия.
Различают три типа ОВР: межмолекулярные, внутримолекулярные,
| диспропорционирования. | Межмолекулярные | окислительно- |
| восстановительные реакции | – это реакции, в которых | окислитель и |
восстановитель находятся в составе разных веществ. Рассмотренная выше реакция относится к этому типу. К внутримолекулярным относятся реакции, в которых атомы окислителя и восстановителя находятся в одном и том же веществе.
| Сl+5 + 6ē → Cl− | |2 | −восстановление |
| 2O−2 – 4ē → O20 | |3 | − окисление |
В реакциях диспропорционирования (самоокисления-
самовосстановления) молекулы одного и того же вещества реагируют друг с другом как окислитель и как восстановитель.
| |  | | |
| | | | |
| Mn+6 – ē → Mn+7 | |2 | −окисление | |
| Mn+6 + 2ē → Mn+4 | |1 | −восстановление | |
Выполнение работы
Опыт 1. Влияние среды на окислительно-восстановительные реакции
KMnO4 является окислителем, Na2SO3 является восстановителем
KMnO4 - в кислой среде восстанавливается до Mn2+ , в нейтральной - до MnO2 , в щелочной - до Mn
+6
Опыт 2. Окислительно-восстановительная двойственность нитрита калия
KNO2 является восстановителем, K2Cr2O7 - окислителем
KI является восстановителем, KNO2 – окислителем
Общий вывод: вещества, которые содержат элементы в промежуточной степени окисления, в зависимости от условий проведения реакции, могут быть и окислителем, и восстановителем (в присутствии сильных окислителей проявляют восстановительные свойства, а при взаимодействии с активными восстановителями являются окислителями). Эти вещества могут проявлять окислительно-восстановительную двойственность.
Опыт 3. Реакция диспропорционирования
I2 является окислителем и восстановителем
Общий вывод: вещество содержит элемент в промежуточной степени окисления и молекулы этого элемента реагируют друг с другом как окислитель и как восстановитель. Это вещество может участвовать в реакциях диспропорционирования.
Опыт 4.Внутримолекулярная реакция
Вывод: изучил понятия «степень окисления», «окислительно-восстановительные реакции (ОВР)», «окислитель», «восстановитель», «процессы окисления и восстановления», научился составлять уравнения ОВР с помощью метода электронного баланса, определять тип ОВР.
Задачи и упражнения для самостоятельного решения 11.12
А)
Br2 является окислителем, H2S является восстановителем.
Б)
KMnO4
является окислителем, H2O2 является восстановителем.