Самостоятельная работа № 1 по
инструктивной карте: методом
электронного баланса найдите и поставьте коэффициенты в следующей схеме
окислительно –восстановительной реакции:
MnO2 + H2SO4 → MnSO4 +
O2 + H2O
Однако
научиться находить коэффициенты в ОВР еще не значит уметь их составлять. Нужно
знать поведение веществ в ОВР, предусматривать ход реакций, определять состав
образующихся продуктов в зависимости от условий реакции.
Для того
чтобы разобраться, в каких случаях элементы ведут себя как окислители, а в
каких – как восстановители, нужно обратиться к периодической системе
Д.И.Менделеева. Если речь идет о простых веществах, то восстановительные свойства
должны быть присущи тем элементам, которые имеют больший по сравнению с
остальными атомный радиус и небольшое (1 - 3) число электронов на внешнем
энергетическом уровне. Поэтому они могут сравнительно легко их отдавать. Это в основном металлы. Наиболее сильными
восстановительными свойствами из них обладают щелочные и щелочноземельные металлы, расположенные в главных
подгруппах I и II групп (например, натрий, калий, кальций и др.).
Наиболее
типичные неметаллы, имеющие близкую к завершению структуру внешнего
электронного слоя и значительно меньший по сравнению с металлами того же
периода атомный радиус, довольно легко принимают электроны и ведут себя в
окислительно-восстановительных реакциях как окислители. Наиболее сильными окислителями являются легкие элементы главных
подгрупп VI – VII групп, например фтор, хлор, бром, кислород, сера и др.
Вместе с тем
надо помнить, что деление простых веществ на окислители и восстановители так же
относительно, как и деление на металлы и неметаллы. Если неметаллы попадают в
среду, где присутствует более сильный окислитель, то они могут проявлять
восстановительные свойства. Элементы в разных степенях окисления могут вести
себя по-разному.
Если элемент
имеет свою высшую степень окисления, то он может быть только окислителем. Например,
в HN+5O3 азот в состоянии + 5 может быть только
окислителем и принимать электроны.
Только
восстановителем может быть элемент, находящийся в низшей степени окисления.
Например, в N-3Н3 азот в состоянии -3 может отдавать
электроны, т.е. является восстановителем.
Элементы в
промежуточных положительных степенях окисления могут, как отдавать, так и
принимать электроны и, следовательно, способны вести себя как окислители или
восстановители в зависимости от условий. Например, N+3, S+4 .
Попадая в среду с сильным окислителем, ведут себя как восстановители. И,
наоборот, в восстановительной среде они ведут себя как окислители.
По
окислительно – восстановительным свойствам вещества можно разделить на три
группы:
- окислители
- восстановители
- окислители - восстановители
Самостоятельная работа № 2 по инструктивной карте: в какой из
приведенных схем уравнений реакций MnO2 проявляет свойства
окислителя, а в какой – свойства восстановителя:
- 2MnO2 + O2 + 4KOH = 2K2MnO4 + 2H2O
- MnO2 + 4HCI = MnCI2 + CI2 + 2H2O
Реакции
окисления – восстановления могут протекать в различных средах. В зависимости от
среды может изменяться характер протекания реакции между одними и теми же
веществами: среда влияет на изменение степеней окисления атомов.
Обычно для
создания кислотной среды добавляют серную кислоту. Соляную и азотную применяют
реже, т.к. первая способна окисляться, а вторая сама является сильным
окислителем и может вызвать побочные процессы. Для создания щелочной среды
применяют гидроксид калия или натрия, нейтральной – воду.
Продукты
восстановления KMnO4 (MnO4-):
- в кислой среде – Mn+2 (соль), бесцветный раствор;
- в нейтральной среде – MnO2, бурый осадок;
- в щелочной среде - MnO42- , раствор зеленого цвета
- К схемам реакций:
KMnO4 + Na2SO3 + H2SO4 → MnSO4 + Na2SO4 +
K2SO4 + H2O
KMnO4 + Na 2SO 3 + H2O → MnO2↓ + Na2SO4 + KOH
KMnO4 + Na 2SO3 + КOH → Na2SO4 +
K2MnO4 + H2O
Подберите
коэффициенты методом электронного баланса. Укажите окислитель и восстановитель
Комментариев нет:
Отправить комментарий