Окислительно-восстановительные реакции (ОВР) Часть 2 Асанова Лидия Ивановна кандидат педагогических наук, доцент

Типы ОВР Тип ОВРПримеры 1. Межмолекулярные - элемент-окислитель и элемент-восстановитель входят в состав молекул различных веществ I H 2 S -2 = 2HI + S Внутримолекулярные - элемент- окислитель и элемент-восстановитель входят в состав одного вещества 2NaN +5 O 3 -2 = 2NaN +3 O 2 + O 2 0 Частный случай межмолекулярных ОВР - реакции конпропорционирования: функции окислителя и восстановителя выполняет один и тот же элемент, который входит в состав разных веществ 5HI + HI +5 O 3 = 3I H 2 O

Типы ОВР 3. Диспропорционирование (самоокисление-самовосстановление) Характерны для соединений, в которых элемент находится в одной из промежуточных степеней окисления. Окислителем и восстановителем является один и тот же элемент 3 Примеры реакций диспропорционирования Пероксид водорода H 2 O 2 разлагается с выделением кислорода и образованием воды: 2H 2 O 2 = O 2 + 2H 2 O Cера S при нагревании диспропорционирует в растворах щелочей с образованием сульфита и сульфида: 3S + 6KOH = K 2 SO 3 + 2K 2 S + 3H 2 O Хлор Cl 2 и бром Br 2 при взаимодействии со щелочами дают разные продукты в зависимости от температуры: 3Cl 2 + 6NaOH = NaClO 3 + 5NaCl + 3H 2 O (при нагревании) Cl 2 + 2NaOH = NaClO + NaCl + H 2 O (на холоде) Иод I 2 реагирует с растворами щелочей c образованием иодата и иодида: 3I 2 + 6NaOH = NaIO 3 + 5NaI + 3H 2 O

Типы ОВР Примеры реакций диспропорционирования Белый фосфор Р 4 в горячих растворах щелочей диспропорционирует с образованием фосфина и гипофосфита: P 4 + 3KOH + 3H 2 O = PH 3 + 3KH 2 PO 2 4 Оксид азота(IV) NO 2, взаимодействуя со щелочами, образует нитрат и нитрит: 2NO 2 + 2NaOH = NaNO 3 + NaNO 2 + H 2 O Азотистая кислота HNO 2, диспропорционируя, образует азотную кислоту и оксид азота(II): 3HNO 2 = HNO 3 + 2NO + H 2 Сульфиты при нагревании (около 600 о С) диспропорционируют, образуя сульфат и сульфид: 4K 2 SO 3 = 3K 2 SO 4 + K 2 S

Расстановка коэффициентов в ОВР 5 Схема реакции: As 2 S 3 + HNO 3 + H 2 O H 3 AsO 4 + H 2 SO 4 + NO Метод электронного баланса As 2 3 S HN +5 O 3 + H 2 O H 3 As +5 O 4 + H 2 S +6 O 4 + N +2 O 3 e3 e28 28 e3 окислитель - N +5 восстановители – Аs +3 и S -2 N e N +2 3As 2 S HNO 3 + 4H 2 O 6H 3 AsO 4 + 9H 2 SO NO Метод электронного баланса может применяться для любых систем (растворы, расплавы, твердые гетерогенные системы) В силу формального характера понятия степени окисления метод электронного баланса не отражает реально протекающие в растворах процессы

Расстановка коэффициентов в ОВР 6 Метод полуреакций (ионно-электронный) Следует придерживаться той же формы записи, которая принята для уравнений ионного обмена, а именно: малорастворимые, малодислоцированные и газообразные соединения следует записывать в молекулярной форме Среда Баланс кислорода избыток недостаток Кислаяизбыток кислорода связывается ионами H + с образованием молекул H 2 O: MnO 4 + 8H + + 5e = Mn H 2 O Нейтральнаяизбыток кислорода связывается молекулами H 2 O с образованием ионов OH: NO 3 + 6H 2 O + 8e = NH 3 + 9OH Щелочная присоединение кислорода осуществляется за счет молекул H 2 O с образованием ионов H + : I 2 + 6H 2 O – 10e = 2IO H + присоединение кислорода происходит за счет ионов OH с образованием молекул H 2 O: [Cr(OH) 4 ] + 4OH – 3e = CrO H 2 O

Расстановка коэффициентов в ОВР 7 Метод полуреакций (ионно-электронный) Схема реакции: As 2 S 3 + HNO 3 + H 2 O H 3 AsO 4 + H 2 SO 4 + NO 1. Составляем схему полуреакции окисления: As 2 S 3 2AsO SO Уравниваем число атомов кислорода в левой и правой частях полуреакции с учетом среды: As 2 S Н 2 О = 2AsO SO Н + 3. Сравниваем суммарный заряд частиц в правой и левой частях уравнения: As 2 S Н 2 О – 28 е = 2AsO SO Н + 4. Составляем схему полуреакции восстановления : NO 3 NO 5. Уравниваем число атомов кислорода в левой и правой частях полуреакции с учетом среды: NO 3 + 4Н + NO + 2Н 2 О 6. Сравниваем суммарный заряд частиц в правой и левой частях уравнения: NO 3 + 4Н е = NO + 2Н 2 О 7. Суммируем уравнения полуреакций, умножая первое из них на 3, а второе – на 28 As 2 S Н 2 О – 28 е = 2AsO SO Н + 3 NO 3 + 4Н е = NO + 2Н 2 О 28 3As 2 S Н NO Н 2 О = 6AsO SO Н NO + 56Н 2 О 8. Приводим подобные члены в обеих частях уравнения: 3As 2 S NO 3 + 4Н 2 О = 6AsO SO NO + 8Н + 9. Составляем молекулярное уравнение: 3As 2 S HNO 3 + 4H 2 O 6H 3 AsO 4 + 9H 2 SO NO