окислительно восстановительные реакции с участием металлов и их ионов можно использовать

Окислительно восстановительные реакции с участием металлов и их ионов можно использовать

Укажите правильное объяснение постановки запятой или её отсутствия в предложении.

М. В. Ломоносовым было намечено разграничение знаменательных и служебных слов ( ) и в дальнейшем это разграничение поддерживалось крупнейшими представителями русской науки.

Предложение сложносочинённое. Оно содержит две предикативные части, которые не имеют общего второстепенного члена предложения или вводного слова и не имеют общей придаточной части.

Правильный ответ указан под номером 3.

Укажите правильное объяснение пунктуации в предложении:

В России континентальный климат () и здесь особенно суровая зима.

1) Простое предложение с однородными членами, перед союзом И запятая не нужна.

2) Сложносочинённое предложение, перед союзом И запятая не нужна.

3) Сложносочинённое предложение, перед союзом И нужна запятая.

4) Простое предложение с однородными членами, перед союзом И нужна запятая.

Приведем верное написание.

В России континентальный климат (,) и здесь особенно суровая зима.

Предложение сложносочиненное. Оно содержит две предикативные части, которые не имеют общего второстепенного члена предложения или вводного слова и не имеют придаточной части.

Правильный ответ указан под номером 3.

Я не согласен.Там две грамматические основы, но они относятся к одному дополнению: «В России континентальный климат и здесь особенно суровая зима.

Если в предложении две основы(«климат континентальный», «зима суровая»), то две части в предложении, а значит запятая нужна.

Я тоже думаю, что ответ 2. «В России» четко указывает на то, что запятой быть не должно. Части сложного предложения «имеют общий второстепенный член (обычно обстоятельство или дополнение; обычно в начале предложения)». Пример: «После звонка дети расходятся по классам и коридоры пустеют». Поверьте мне, эту тему нам вбивали очень долго и упорно, и ТАКИЕ случаи нужно видеть и отличать.

Вы были бы правы, если бы в предложении не было слова «здесь». Оно выступает как слово-заместитель для слова «в России». Таким образом, общего второстепенного члена здесь нет, и запятая всё-таки нужна.

Если в состав сложносочиненного предложения входят НАЗЫВНЫЕ предложения:

Чтение классиков и обучение грамоте, то запятая не ставится.

Я думаю, что здесь континентальный и суровый являются определениями, а не частью составного именного сказуемого. В России есть (что?) климат, климат (какой?) континентальный. Также и с зимой.

Вы не правы: в данном предложении прилагательные являются частями составного именного сказуемого при нулевой связке, поэтому ответ и комментарии верны.

Укажите правильное объяснение пунктуации в предложении:

Окислительно-восстановительные реакции с участием металлов ( ) и их ионов можно использовать для получения электрического тока.

1) Сложносочинённое предложение, перед союзом И запятая не нужна.

2) Простое предложение с однородными членами, перед союзом И запятая не нужна.

3) Сложносочинённое предложение, перед союзом И нужна запятая.

4) Простое предложение с однородными членами, перед союзом И нужна запятая.

Приведем верное написание.

Правильный ответ указан под номером 2.

Укажите правильное объяснение пунктуации в предложении.

Стало нестерпимо душно () и пришлось открыть все окна.

1) Сложносочинённое предложение, перед союзом И запятая не нужна.

2) Простое предложение с однородными членами, перед союзом И запятая не нужна.

3) Сложносочинённое предложение, перед союзом И нужна запятая.

4) Простое предложение с однородными членами, перед союзом И нужна запятая.

Приведем верное написание.

Стало нестерпимо душно, и пришлось открыть все окна.

Предложение сложносочиненное. Оно содержит две предикативные части, которые не имеют общего второстепенного члена предложения или вводного слова и не имеют общей придаточной части. Перед союзом И нужна запятая.

Правильный ответ указан под номером 3.

Укажите правильное объяснение пунктуации в предложении:

Белый теплоход уверенно рассекал невысокие волны ( ) и только по лёгкому дрожанию корпуса пассажиры догадывались о начале морской качки.

1) Сложносочинённое предложение, перед союзом И запятая не нужна.

2) Простое предложение с однородными членами, перед союзом Изапятая не нужна.

3) Сложносочинённое предложение, перед союзом И нужна запятая.

4) Простое предложение с однородными членами, перед союзом Инужна запятая.

Приведем верное написание.

Белый теплоход уверенно рассекал невысокие волны, и только по лёгкому дрожанию корпуса пассажиры догадывались о начале морской качки. Предложение сложносочиненное. Оно содержит две предикативные части, которые не имеют общего второстепенного члена предложения или вводного слова и не имеют общей придаточной части.

Источник

Реакции окислительно-восстановительные (часть С)

Теория к заданию 30 из ЕГЭ по химии

Окислительно-восстановительные реакции. Коррозия металлов и способы защиты от нее

Признаки окислительно-восстановительных реакций

Многообразие классификаций химических реакций по различным признакам (числу и характеру реагирующих и образовавшихся веществ, направлению, фазовому составу, тепловому эффекту, использованию катализатора) можно дополнить еще одним признаком. Этот признак — изменение степени окисления атомов химических элементов, образующих реагирующие вещества.

Например, в реакции

степени окисления атомов химических элементов после реакции не изменились. А вот в реакции взаимодействия соляной кислоты с цинком

а каждый атом цинка отдал два электрона:

Химические реакции, в результате которых происходит изменение степеней окисления атомов химических элементов или ионов, образующих реагирующие вещества, называют окислительно-восстановительными реакциями.

Окислитель и восстановитель. Окисление и восстановление

Под восстановлением понимают процесс присоединения электронов атомами, ионами или молекулами.

Степень окисления при этом понижается.

Например, атомы неметаллов могут присоединять электроны, превращаясь при этом в отрицательные ионы, т.е. восстанавливаясь:

Электроны могут присоединяться и к положительным ионам, превращая их при этом в атомы:

Принимать электроны могут и положительные ионы, у которых при этом степень окисления понижается:

Атомы, ионы или молекулы, принимающие электроны, называются окислителями.

Под окислением понимают процесс отдачи электронов атомами, ионами или молекулами.

Например, атомы металлов, теряя электроны, превращаются в положительные ионы, т.е. окисляются:

Отдавать свои электроны могут отрицательные ионы:

Терять электроны могут и некоторые положительные ионы с низшими степенями окисления:

Можно отметить, что при этом степень окисления повышается.

Атомы, ионы или молекулы, отдающие электроны, называются восстановителями.

Окисление всегда сопровождается восстановлением и наоборот, т.е. окислительно-восстановительные реакции представляют собой единство двух противоположных процессов — окисления и восстановления. Схема взаимосвязи изменения степеней окисления с процессами окисления и восстановления может быть представлена так, как это изображено на схеме ниже.

окислительно восстановительные реакции с участием металлов и их ионов можно использовать

Метод электронного баланса

В окислительно-восстановительных реакциях число электронов, отдаваемых восстановителем, равно числу электронов, принимаемых окислителем, т.е. соблюдается электронный баланс. Метод электронного баланса применяют для записей электронных уравнений процессов окисления и восстановления.

Например, реакция взаимодействия алюминия с хлоридом меди (II) описывается схемой:

а электронные уравнения будут иметь вид:

Молекулярное уравнение этой реакции:

Покажем, как с помощью метода электронного баланса можно расставить коэффициенты в уравнении сложной окислительно-восстановительной реакции. Известно, что первое правило ряда напряжений металлов о взаимодействии металлов с растворами кислот не распространяется на концентрированную серную кислоту и азотную кислоту любой концентрации.

Подчеркнем знаки химических элементов, изменивших свои степени окисления:

Составим электронные уравнения, т.е. отразим процессы отдачи и присоединения электронов:

и уравняем число атомов водорода:

Коррозия металлов

При взаимодействии металлов с веществами окружающей среды на их поверхности образуются соединения, обладающие совершенно иными свойствами, чем сами металлы. В обычной жизни мы часто повторяем слова «ржавчина», «ржавление», видя коричнево-желтый налет на изделиях из железа и его сплавов. Ржавление — это частный случай коррозии.

Коррозия — это процесс самопроизвольного разрушения металлов под влиянием внешней среды.

Однако разрушению подвергаются практически все металлы, в результате чего многие их свойства ухудшаются (или совсем теряются): уменьшаются прочность, пластичность, блеск, снижается электропроводность, а также возрастает трение между движущимися деталями машин, изменяются размеры деталей и т.д.

Коррозия металлов бывает сплошной и местной.

Первая не так опасна, как вторая, ее проявления могут быть учтены при проектировании конструкций и аппаратов. Значительно опаснее местная коррозия, хотя потери металла здесь могут быть и небольшими. Один из наиболее опасных ее видов — точечная. Она заключается в образовании сквозных поражений, т.е. точечных полостей — питтингов, при этом снижается прочность отдельных участков, уменьшается надежность конструкций, аппаратов, сооружений.

Коррозия металлов наносит большой экономический вред. Человечество несет огромные материальные потери в результате разрушения трубопроводов, деталей машин, судов, мостов, различного оборудования.

Коррозия приводит к уменьшению надежности работы металлоконструкций. Учитывая возможное разрушение, приходится завышать прочность некоторых изделий (например, деталей самолетов, лопастей турбин), а значит, увеличивать расход металла, что требует дополнительных экономических затрат.

Из всего сказанного следует, что очень важной проблемой является изыскание способов защиты металлов и сплавов от коррозии. Они весьма разнообразны. Но для их выбора необходимо знать и учитывать химическую сущность процессов коррозии.

По химической природе коррозия — это окислительно-восстановительный процесс. В зависимости от среды, в которой он протекает, различают несколько видов коррозии.

Наиболее часто встречающиеся виды коррозии: химическая и электрохимическая.

I. Химическая коррозия происходит в не проводящей электрический ток среде. Такой вид коррозии проявляется в случае взаимодействия металлов с сухими газами или жидкостями-неэлектролитами (бензином, керосином и др.). Такому разрушению подвергаются детали и узлы двигателей, газовых турбин, ракетных установок. Химическая коррозия часто наблюдается в процессе обработки металлов при высоких температурах.

II. Электрохимическая коррозия происходит в токопроводящей среде (в электролите с возникновением внутри системы электрического тока). Как правило, металлы и сплавы неоднородны, содержат включения различных примесей. При контакте их с электролитами одни участки поверхности начинают выполнять роль анода (отдают электроны), а другие — роль катода (принимают электроны).

Рассмотрим разрушение железного образца в присутствии примеси олова.

На железе, как более активном металле, при соприкосновении с электролитом происходят процессы окисления (растворения) металла и перехода его катионов в электролит:

Таким образом, железо (его основная часть) служит анодом. Поток электронов перемещается к олову — металлу с меньшей активностью, на нем накапливается избыточное количество электронов. Таким образом, участки олова могут «поделиться» электронами, поэтому на них возможны процессы восстановления. Примесь олова выполняет роль катода.

Итак, электрохимическая коррозия — окислительно-восстановительная реакция, происходящая в средах, проводящих ток (в отличие от химической коррозии). Процесс происходит при соприкосновении двух металлов или на поверхности металла, содержащего включения, которые являются менее активными проводниками (это может быть и неметалл).

На аноде (более активном металле) идет окисление атомов металла с образованием катионов (растворение).

Катионы водорода и растворенный кислород — важнейшие окислители, вызывающие электрохимическую коррозию.

Скорость коррозии тем больше, чем сильнее отличаются металлы (металл и примеси) по своей активности (для металлов — чем дальше друг от друга они расположены в ряду напряжений). Значительно усиливается коррозия при увеличении температуры.

Электролитом может служить морская вода, речная вода, конденсированная влага и, конечно же, хорошо из вестные вам электролиты — растворы солей, щелочей, кислот.

Вы, очевидно, помните, что зимой для удаления снега и льда с тротуаров используют техническую соль (хлорид натрия, иногда хлорид кальция). Образующиеся растворы стекают в канализационные трубопроводы, создавая тем самым благоприятную среду для электрохимической коррозии подземных коммуникаций.

Способы защиты от коррозии

Уже при проектировании металлических конструкций и их изготовлении предусматривают меры защиты от коррозии:

1. Шлифование поверхности изделий, чтобы на них не задерживалась влага.

3. Нанесение защитных покрытий. Рассмотрим их виды.

А. Неметаллические — неокисляющиеся масла, специальные лаки, краски, эмали. Правда, они недолговечны, но зато дешевы.

В. Металлические — это покрытие другими металлами, на поверхности которых под действием окислителей образуются устойчивые защитные пленки. Нанесение хрома на поверхность — хромирование, никеля — никелирование, цинка — цинкование, олова — лужение и т.д. Покрытием может служить и пассивный в химическом отношении металл — золото, серебро, медь.

4. Электрохимические методы защиты.

А. Протекторная (анодная) — к защищаемой металлической конструкции присоединяют кусок более активного металла (протектор), который служит анодом и разрушается в присутствии электролита. В качестве протектора при защите корпусов судов, трубопроводов, кабелей и других стальных изделий используют магний, алюминий, цинк.

Б. Катодная — металлоконструкцию подсоединяют к катоду внешнего источника тока, что исключает возможность ее анодного разрушения.

5. Специальная обработка электролита или другой среды, в которой находится защищаемая металлическая кон струкция.

А. Введение веществ-ингибиторов, замедляющих коррозию.

Известно, что дамасские мастера для снятия окалины и ржавчины пользовались растворами серной кислоты с добавлением пивных дрожжей, муки, крахмала. Эти примеси и были одними из первых ингибиторов. Они не позволяли кислоте действовать на оружейный металл, в результате растворялись только окалина и ржавчина. Уральские оружейники применяли для этих целей «травильные супы» — растворы серной кислоты с добавкой мучных отрубей.

Б. Удаление растворенного в воде кислорода (деаэрация). Этот процесс используют при подготовке воды, поступающей в котельные установки.

Источник

Презентация к уроку

Цель лекции – ознакомление с основными закономерностями процессов окисления и восстановления, освоение методик составления уравнений окислительно-восстановительных реакций, изучение окислительно-восстановительных свойств соединений.

Слайд1. Протекание химических реакций в целом обусловлено обменом частицами между реагирующими веществами. Слайд 2. Часто обмен сопровождается переходом электронов от одной частицы к другой. Так, при вытеснении цинком меди в растворе сульфата меди (II)

электроны от атомов цинка переходят к ионам меди:

Процесс потери электронов частицей называют окислением Слайд 3, а процесс приобретения электронов – восстановлением слайд 4. Окисление и восстановление протекают одновременно, поэтому взаимодействия, сопровождающиеся переходом электронов от одних частиц к другим, называют окислительно-восстановительными реакциями.

Для удобства описания окислительно-восстановительных реакций используют понятие степени окисления – величины, численно равной формальному заряду, который можно приписать элементу, исходя из предположения, что все электроны каждой из его связи перешли к более электроотрицательному атому данного соединения. Протекание окислительно-восстановительных реакций сопровождается изменением степеней окисления элементов участвующих в реакции веществ. При восстановлении степень окисления элемента уменьшается, при окислении – увеличивается. Вещество, в состав которого входит элемент, понижающий степень окисления, называют окислителем, вещество, в состав которого входит элемент, повышающий степень окисления, называют восстановителем слайд 5–6.

Степень окисления элемента в соединении определяют в соответствии со следующими правилами: Слайд 7. 1) степень окисления элемента в простом веществе равна нулю; 2) алгебраическая сумма всех степеней окисления атомов в молекуле равна нулю; 3) алгебраическая сумма всех степеней окисления атомов в сложном ионе, а также степень окисления элемента в простом одноатомном ионе равна заряду иона; 4) отрицательную степень окисления проявляют в соединении атомы элемента, имеющего наибольшую электроотрицательность; 5) максимально возможная (положительная) степень окисления элемента соответствует номеру группы, в которой расположен элемент в Периодической таблице Д.И. Менделеева.

Окислительно-восстановительные свойства атомов различных элементов проявляются в зависимости от многих факторов, важнейшие из которых – электронное строение элемента, его степень окисления в веществе, характер свойств других участников реакции. Соединения, в состав которых входят атомы элементов в своей максимальной (положительной) степени окисления, например, окислительно восстановительные реакции с участием металлов и их ионов можно использоватьмогут только восстанавливаться, выступая в качестве окислителей. Соединения, содержащие элементы в их минимальной степени окисления, например, окислительно восстановительные реакции с участием металлов и их ионов можно использоватьмогут только окисляться и выступать в качестве восстановителей. Вещества, содержащие элементы в промежуточных степенях окисления, например окислительно восстановительные реакции с участием металлов и их ионов можно использоватьобладают окислительно-восстановительной двойственностью. В зависимости от партнера по реакции такие вещества способны и принимать, и отдавать электроны. Состав продуктов восстановления и окисления также зависит от многих факторов, в том числе среды, в которой протекает химическая реакция, концентрации реагентов, активности партнера по окислительно-восстановительному процессу. Чтобы составить уравнение окислительно-восстановительной реакции, необходимо знать, как изменяются степени окисления элементов и в какие другие соединения переходят окислитель и восстановитель.

Важнейшие окислители. Слайд 8. Галогены, восстанавливаясь, приобретают степень окисления –1, причем от фтора к йоду их окислительные свойства ослабевают (F2 имеет ограниченное применение вследствие высокой агрессивности):

Кислород O2, восстанавливаясь, приобретает степень окисления –2:

Азотная кислота HNO3 проявляет окислительные свойства за счет азота в степени окисления +5:

3Сu + 8HNO3 (разб) = 3Cu(NO3)2 + 2NO окислительно восстановительные реакции с участием металлов и их ионов можно использовать+ 4H2O

При этом возможно образование различных продуктов восстановления:

Глубина восстановления азота зависит от концентрации кислоты, а также от активности восстановителя:

окислительно восстановительные реакции с участием металлов и их ионов можно использовать

Соли азотной кислоты (нитраты) могут восстанавливаться в кислотной, а при взаимодействии с активными металлами и в щелочной средах, а также в расплавах:

Zn + KNO3 + 2KOHокислительно восстановительные реакции с участием металлов и их ионов можно использоватьK2ZnO2 + KNO2 + H2O

Царская водка – смесь концентрированных азотной и соляной кислот, смешанных в соотношении 1:3 по объему. Название этой смеси связано с тем, что она растворяет даже такие благородные металлы как золото и платина:

Au + HNO3(конц) + 4HCl(конц) = H[AuCl4] + NO окислительно восстановительные реакции с участием металлов и их ионов можно использовать+ 2H2O

Серная кислота H2SO4 проявляет окислительные свойства в концентрированном растворе за счет серы в степени окисления +6:

C(графит) + 2H2SO4 (конц)окислительно восстановительные реакции с участием металлов и их ионов можно использовать СO2 окислительно восстановительные реакции с участием металлов и их ионов можно использовать+ 2SO2 окислительно восстановительные реакции с участием металлов и их ионов можно использовать+ 2H2O.

Состав продуктов восстановления определяется главным образом активностью восстановителя и концентрацией кислоты:

окислительно восстановительные реакции с участием металлов и их ионов можно использовать

Кислородсодержащие кислоты галогенов и их соли часто используются как окислители, хотя многие из них проявляют двойственный характер. Как правило, продуктами восстановления этих соединений являются хлориды и бромиды, а также йод:

MnS + 4HСlO = MnSO4 + 4HCl;

Перманганат калия KMnO4 проявляет окислительные свойства за счет марганца в степени окисления +7. В зависимости от среды, в которой протекает реакция, он восстанавливается до разных продуктов: в кислотной среде – до солей марганца (II), в нейтральной – до оксида марганца (IV) в гидратной форме MnO(OH)2, в щелочной – до манганат-иона MnO4 2– :

нейтральная среда: 3Na2SO3 + 2KMnO4 + 3H2O = 3Na2SO4 + 2MnO(OH)2 окислительно восстановительные реакции с участием металлов и их ионов можно использовать+ 2KOH

Дихромат калия K2Cr2O7, в состав молекулы которого входит хром в степени окисления +6, является сильным окислителем при спекании и в кислотном растворе:

проявляет окислительные свойства и в нейтральной среде:

3H2S + K2Cr2O7 + H2O = 3Sокислительно восстановительные реакции с участием металлов и их ионов можно использовать + 2Cr(OH)3 окислительно восстановительные реакции с участием металлов и их ионов можно использовать+ 2KOH.

Среди ионов окислительные свойства проявляют ион водорода Н + и ионы металлов в высшей степени окисления. Ион водорода Н + выступает как окислитель при взаимодействии активных металлов с разбавленными растворами кислот (за исключением HNO3):

Mg + H2SO4 (разб) = MgSO4 + H2 окислительно восстановительные реакции с участием металлов и их ионов можно использовать

H2S + 2FeCl3 = Sокислительно восстановительные реакции с участием металлов и их ионов можно использовать + 2FeCl2 + 2HCl

или выделяются из растворов их солей в виде металлов:

Важнейшие восстановители. Слайд 9. К типичным восстановителям среди простых веществ относятся активные металлы, такие как щелочные и щелочно-земельные металлы, цинк, алюминий, железо и др., а также некоторые неметаллы (водород, углерод, фосфор, кремний): Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2 окислительно восстановительные реакции с участием металлов и их ионов можно использовать

C + 4HNO3(конц, гор) = CO2 окислительно восстановительные реакции с участием металлов и их ионов можно использовать+ 4NO2 окислительно восстановительные реакции с участием металлов и их ионов можно использовать+ 2H2O

2CaH2 + TiO2 окислительно восстановительные реакции с участием металлов и их ионов можно использовать2CaO + Ti +2H2 окислительно восстановительные реакции с участием металлов и их ионов можно использовать.

2FeSO4 + H2O2(конц)+ H2SO4(разб) окислительно восстановительные реакции с участием металлов и их ионов можно использоватьFe2(SO4)3 + 2H2O.

Окислительно-восстановительная двойственность. Слайд10. Среди простых веществ окислительно-восстановительная двойственность характерна для элементов VIIA, VIA и VA подгрупп, которые могут как повышать, так и понижать свою степень окисления.

Часто используемые как окислители, галогены под действием более сильных окислителей проявляют восстановительные свойства (за исключением фтора). Их окислительные способности уменьшаются, а восстановительные способности увеличиваются от Cl2 к I2. Эту особенность иллюстрирует реакция окисления йода хлором в водном растворе: I2 + 5Cl2 + 6H2O = 2HIO3 + 10HCl.

Кислородсодержащие кислоты галогенов и их соли, в состав молекул которых входит галоген в промежуточной степени окисления, могут выступать не только в роли окислителей: S + NaClO2окислительно восстановительные реакции с участием металлов и их ионов можно использовать NaCl + SO2 окислительно восстановительные реакции с участием металлов и их ионов можно использовать

но и восстановителей:

Пероксид водорода, содержащий кислород в степени окисления –1, в присутствии типичных восстановителей проявляет окислительные свойства, т.к. кислород может понижать свою степень окисления до –2:

а при взаимодействии с сильными окислителями проявляет свойства восстановителя (степень окисления кислорода возрастает до 0):

H2O2 +2Hg(NO3)2 = O2 окислительно восстановительные реакции с участием металлов и их ионов можно использовать+ Hg2(NO3)2 + 2HNO3.

Азотистая кислота и нитриты, в состав которых входит азот в степени окисления +3, также могут выступать как в роли окислителей:

2HI + 2HNO2 = I2 + 2NO окислительно восстановительные реакции с участием металлов и их ионов можно использовать+ 2H2O,

так и в роли восстановителей: 2NaNO2(разб, гор) + O2 = 2NaNO3.

Классификация. Различают четыре типа окислительно-восстановительных реакций.

1. Слайд11. Если окислитель и восстановитель – разные вещества, то такие реакции относят к межмолекулярным. Примерами таких процессов служат все рассмотренные ранее реакции.

2. При термическом разложении сложных соединений, в состав которых входят окислитель и восстановитель в виде атомов разных элементов, происходят окислительно-восстановительные реакции, называемые внутримолекулярными:

окислительно восстановительные реакции с участием металлов и их ионов можно использовать

3. Слайд12. Реакции диспропорционирования могут происходить, если соединения, содержащие элементы в промежуточных степенях окисления, попадают в условия, где они оказываются неустойчивыми (например, при повышенной температуре). Степень окисления этого элемента и повышается и понижается:

окислительно восстановительные реакции с участием металлов и их ионов можно использовать

4. Слайд13. Реакции сопропорционирования – это процессы взаимодействия окислителя и восстановителя, в состав которых входит один и тот же элемент в разных степенях окисления. В результате продуктом окисления и продуктом восстановления является вещество с промежуточной степенью окисления атомов данного элемента:

окислительно восстановительные реакции с участием металлов и их ионов можно использовать

5. Слайд14. Реакции внутримолекулярного окисления и восстановления.

В этих реакциях окислитель и восстановитель — разные химические элементы, но входящие в состав одного вещества

Составление уравнений. Слайд15. Для составления уравнений окислительно-восстановительных реакций наиболее часто используют метод электронно-ионных полуреакций и метод электронного баланса. Метод электронно-ионных полуреакций применяют при составлении уравнений реакций, протекающих в водном растворе, а также реакций с участием веществ, в которых трудно определить степени окисления элементов (например, KNСS, CH3CH2OH). Согласно этому методу выделяют следующие главные этапы составления уравнения реакций:

1. Записывают общую молекулярную схему процесса с указанием восстановителя, окислителя и среды, в которой протекает реакция (кислотная, нейтральная или щелочная). Например:

3. Определяют степени окисления восстановителя и окислителя, а также продуктов их взаимодействия:

Окисление восстановителяВосстановление окислителя
окислительно восстановительные реакции с участием металлов и их ионов можно использоватьокислительно восстановительные реакции с участием металлов и их ионов можно использовать

4. Записывают материальный баланс полуреакции окисления и восстановления:

Окисление восстановителяВосстановление окислителя
окислительно восстановительные реакции с участием металлов и их ионов можно использоватьокислительно восстановительные реакции с участием металлов и их ионов можно использовать

5. Суммируют полуреакции, учитывая принцип равенства отданных и принятых электронов:

окислительно восстановительные реакции с участием металлов и их ионов можно использовать

и, сокращая одноименные частицы, получают общее ионно-молекулярное уравнение:

окислительно восстановительные реакции с участием металлов и их ионов можно использовать

6. Добавляют ионы, не участвовавшие в процессе окисления-восстановления, уравнивают их количества слева и справа, и записывают молекулярное уравнение реакции:

При составлении материального баланса полуреакций окисления и восстановления, когда изменяется число атомов кислорода, входящих в состав частиц окислителя и восстановителя, следует учитывать, что в водных растворах связывание или присоединение кислорода происходит с участием молекул воды и ионов среды. Слайд 16.

Присоединение атомов кислорода к восстановителю в процессе окисления. Слайд 17.

Связывание атомов кислорода окислителя в процессе восстановления. Слайд 18.

При составлении уравнений следует учитывать, что окислитель (или восстановитель) могут расходоваться не только в основной окислительно-восстановительной реакции, но и при связывании образующихся продуктов реакции, т.е. выступать в роли среды и солеобразователя. Слайд19–22. Примером, когда роль среды играет окислитель, служит реакция окисления металла в азотной кислоте, составленная методом электронно-ионных полуреакций:

окислительно восстановительные реакции с участием металлов и их ионов можно использовать

Примером, когда восстановитель является средой, в которой протекает реакция, служит реакция окисления соляной кислоты дихроматом калия, составленная методом электронного баланса:

окислительно восстановительные реакции с участием металлов и их ионов можно использовать

Метод полуреакций имеет ряд преимуществ перед методом электронного баланса. Слайд 23.

Окислительно-восстановительные реакции необходимо уметь решать в части С1 ЕГЭ. Рассмотрим некоторые из них. Слайд25–27.

Окислительно-восстановительные реакции имеют место и в органической химии.

Необходимо помнить, что степень окисления углерода не является постоянной в органических веществ. Слайд 29–30.

Приведем несколько примеров ОВР в органической химии.

Окисление алкенов. Слайд 31.

1) Окисление алкена в нейтральной среде при обычных условиях приводит к разрыву только π – связи, при этом образуется многоатомный спирт – качественная реакция на кратную связь.

MnO4 – + 2H2 O + 3ē → MnO 2 + 4OH – | х 2

2) Окисление алкенов в кислой среде при нагревании приводит к образованию карбоновых кислот и кетонов, при этом двойная связь разрушается (рвутся σ – и π – связь).

Окисление алкинов. Слайд 32.

3CH≡CH +8KMnO4 +H2O→ 3KOOC-COOK оксалат калия +8MnO2окислительно восстановительные реакции с участием металлов и их ионов можно использовать+ 2KOH + 2H2O

Окисление аренов (гомология бензола). Слайд 33.

MnO4 – + 8H + + 5ē → Mn +2 + 4H2O | x 18

Уметь решать такие уравнения необходимо в части С3. Слайд34–35.

Слайд 36. Закончить составление уравнений окислительно-восстановительных реакций методом электронно-ионных полуреакций:

Источник

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *