Окислительно - восстановительные реакции

Цель проекта Сформировать представление о понятии ОВР и установить зависимость протекания реакций от активности, концентрации реагирующих веществ и от реакции среды раствора.

Сформировать понятие об окислительно- восстановительных реакциях. Способствовать развитию навыков самостоятельной познавательной деятельности. Проведение наблюдений, анализ, выдвижение предположений и осуществление их экспериментальной проверки. Развивать интерес к поиску решения проблемы. Задачи проекта

План Цели и задачи проекта Актуальность темы Что такое ОВР Роль ОВР в нашей жизни Расчет степени окисления Окислители Восстановители Примеры ОВР Практическая часть Тренировочные задания Вывод

Актуальность Окислительно-восстановительные процессы принадлежат к числу наиболее распространенных химических реакций и имеют огромное значение в теории и практике.

В природеОВР В жизнедеятельности человека Дыхание, усвоение CO 2, фотосинтез Сгорание топлива Обмен веществ в живых организмах Электролиз и выплавка металлов Коррозия Гальванические и топливные элементы Брожение и гниение Получение кислот, щелочей Роль ОВР в современном мире

Какая польза от теории ОВР? Например, расстановка коэффициентов в сложных уравнениях – метод электронного баланса HCl + KMnO 4 = MnCl 2 + KCl + Cl 2 + H 2 O Mn e- = Mn +2 2Cl e- = Cl восстановление окисление Mn +7 – окислитель Сl -1 – восстановитель

Na; HNO 3(конц) ; K 2 Cr 2 O 7 ; C; KOH; HBr 1)8Na + 10HNO 3 (конц) = 8NaNO 3 + N 2 O + 5H 2 O 2)K 2 Cr 2 O 7 + 4H 2 SO 4 + 6HBr = K 2 SO 4 + Cr 2 (SO 4 ) 3 + 3Br 2 +7H 2 O 3)C + 4HNO 3 (конц.) = CO 2 + 4NO 2 + 2H 2 O 3)C + 4HNO 3 (конц.) = CO 2 + 4NO 2 + 2H 2 O 4)K 2 Cr 2 O 7 + 2KOH(конц.) = 2K 2 CrO 4 + H 2 O Задание: Написать уравнение четырех возможных реакций между предложенными веществами:

Окислительно-восстановительные реакции Реакции, протекающие с изменением степени окисления, называются окислительно-восстановительными реакциями. Реакции, протекающие с изменением степени окисления, называются окислительно-восстановительными реакциями Cu + Hg(NO 3 ) 2 = Hg + Cu(NO 3 ) 2

Расчет степени окисления Следует запомнить: 1. Степени окисления атомов в простых веществах равны нулю: Na 0 ; H 2 0 Na 0 ; H Алгебраическая сумма степеней окисления всех атомов, входящих в состав молекулы, всегда равна нулю: Al 2 +3 (S +6 O 4 -2 ) 3 Al 2 +3 (S +6 O 4 -2 ) 3 3. Постоянную степень окисления в сложных веществах имеют атомы: -щелочных металлов (+1) K +1 CI, Li +1 NO 3 -щелочных металлов (+1) K +1 CI, Li +1 NO 3 -щелочноземельных металлов (+2) Ca +2 CO 3 -щелочноземельных металлов (+2) Ca +2 CO 3 -водорода (+1) H 2 +1 SO 4 -водорода (+1) H 2 +1 SO 4 -кислорода (-2) H 2 O -2 -кислорода (-2) H 2 O -2

Расчет степени окисления 1. Для веществ из двух элементов: -поставить постоянную степень окисления CO -2 -рассчитать степень окисления другого элемента: сумма степеней окисления должна быть равна 0, сумма степеней окисления должна быть равна 0, поэтому степень окисления атома C также будет равна 2, поэтому степень окисления атома C также будет равна 2, но иметь противоположный знак, т.е. + но иметь противоположный знак, т.е. + -поставить вторую степень окисления C +2 O Для веществ из трех и более элементов: -поставить постоянные степени окисления H +1 MnO рассчитать степень окисления марганца сумма положительных степеней окисления равна 1 сумма положительных степеней окисления равна 1 сумма отрицательных степеней окисления равна 8 сумма отрицательных степеней окисления равна 8 так как эти суммы должны быть равны, то на атом марганца приходится 7 положительных СО так как эти суммы должны быть равны, то на атом марганца приходится 7 положительных СО -поставить рассчитанную степень окисления H +1 Mn +7 O 4 -2

Окислитель Частица (атом, ион), которая в ходе окислительно-восстановительного процесса принимает электроны называется окислителем Частица (атом, ион), которая в ходе окислительно-восстановительного процесса принимает электроны называется окислителем 2H 2 S +6 O 4(конц) + Mg => MgSO 4 + S +4 O 2 + H 2 O S ē => S +4

Типичные окислители К ним относятся многие К ним относятся многие сложные и простые вещества KClO 3 F 2 H 2 SO 4 (конц.) Cl 2 HNO 3 O 2 KMnO 4 MnO 2 K 2 Cr 2 O 7 PbO 2

K 2 Cr 2 O 7 + 3KNO 2 + 8HNO 3 =5KNO 3 +2Cr(NO 3 ) 3 +4H 2 O K 2 Cr 2 O 7 + 3Na 2 SO 3 + 4KOH + 4H 2 O = 2K 3 [Cr(OH 6 )] + 3Na 2 SO 4 K 2 Cr 2 O7 + 3Na 2 SO 3 +4H 2 O=2Cr(OH) 3 +2KOH+3Na 2 SO4 2KMnO 4 + 5K 2 SO 3 + 3H 2 SO 4 = 6K 2 SO 4 + 2MnSO 4 + 3H 2 O 2KMnO 4 + 3K 2 SO 3 + H 2 O = 3K 2 SO 4 + 2MnO 2 + 2KOH 2KMnO 4 + 3K 2 SO 3 + H 2 O = 3K 2 SO 4 + 2MnO 2 + 2KOH 2KMnO 4 + K 2 SO 3 + 2KOH = K 2 SO 4 + 2K 2 MnO 4 + H 2 O 10HNO 3 (конц.) + 8Na = 8NaNO 3 + N 2 O + 5H 2 O 4HNO 3 (конц.) + Zn = Zn(NO 3 ) 2 + 2NO 2 + 2H 2 O 5HNO 3 (конц) + P = H 3 PO 4 + 5NO 2 + H 2 O 10HNO 3 +8 Na = 8NaNO 3 + NH 4 NO 3 + 3H 2 O 8HNO 3 (разб.) + 3 Cu = 3 Cu(NO 3 ) NO + 4 H 2 O 28HNO 3 (разб) + 3AsS 3 + 4H 2 O = 6H 3 AsO 4 + NO + 9H 2 SO 4 5 H 2 SO 4 (конц.) + 8K = 4 K 2 SO 4 + H 2 S + 4 H 2 O 4 H 2 SO 4 (конц.) + 3 Zn = 3 ZnSO 4 + S + 4 H 2 O 2H 2 SO 4 (конц) + Cu = CuSO 4 + SO 2 +2H 2 O

Восстановитель Частица (атом, ион), которая в ходе окислительно-восстановительного процесса отдает электроны, называется восстановителем 0+2 Mg 0 - 2ē => Mg H 2 SO 4(конц) + Mg 0 => Mg +2 SO 4 + SO 2 + H 2 O

Типичные восстановители К ним также относятся К ним также относятся простые и сложные вещества H 2 KI C HCl (конц.) Zn H 2 S Al CO Ca

Э +1 Э +2 Э -2 Э -1 Отдает или принимает? +5 Изначально атом не заряжен, т.к. число протонов равно числу электронов Э0Э Отдает электроны (- е - ) - - Принимает электроны (+ е - )

Cu+2H 2 SO 4 =CuSO 4 +SO 2 +2H 2 O

Cu+4HNO 3 =Cu(NO 3 ) 2 +2NO 2 +2H 2 O 2KMnO 4 +3H 2 SO 4 +5Na 2 SO 3 =K 2 SO 4 +5Na 2 SO 4 +2MnSO 4 +3H 2 O

K 2 Cr 2 O 7 +3Na 2 SO 3 +4H 2 SO 4 =Cr 2 (SO 4 ) 3 +K 2 S O 4 +3Na 2 SO 4 +4H 2 O

K 2 Cr 2 O 7 +2KOH=2K 2 CrO 4 +H 2 O

2Al+3I 2 = 2AlI 3

Расставьте коэффициенты методом электронного баланса. Al + MnO 2 = Al 2 O 3 + Mn Fe 2 O 3 + Zn = ZnO + Fe Mg + H 2 SO 4 = MgSO 4 + H 2 S + H 2 O Cu + HNO 3 = Cu(NO 3 ) 2 + NO + H 2 O KI + FeCl 3 = l 2 + KCl + FeCl 2 Cr 2 O 3 + K 2 CO 3 + O 2 = K 2 CrO 4 + CO 2

Расставьте коэффициенты методом электронного баланса. 4Al + 3MnO 2 = 2Al 2 O 3 + 3Mn Fe 2 O 3 + 3Zn = 3ZnO + 2Fe 8Mg + 10H 2 SO 4 = 8MgSO 4 + 2H 2 S + 8H 2 O 3Cu + 8HNO 3 = 3Cu(NO 3 ) 2 + 2NO + 4H 2 O 2KI + 2FeCl 3 = l 2 + 2KCl + 2FeCl 2 2Cr 2 O 3 + 2K 2 CO 3 + 3O 2 = 4K 2 CrO 4 + 2CO 2

Великие законы мирозданья В сущности, наивны и просты, И порой нам не хватает знания Для разгадки этой простоты. Только гениев великое прозренье, Жизнь, опережая на века, Предопределяет путь движения Для науки к новым рубежам! Как зерну созреть идее надо, А созреть ей нелегко, Только стоя на плечах гигантов Мы сегодня видим далеко! Этот проект позволит углубиться в тему ОВР, основательнее изучить теорию и, успешно подготовиться к сдаче Единого Государственного Экзамена по химии СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ!