Направление процесса. ОВР

Цель работы
Рассмотреть влияние условий проведения процесса на результат реакции.
Научиться составлять окислительно –восстановительные реакции и подбирать в них коэффициенты.

Теоретическое обоснование
Окислительно-
восстановительными (ОВР)
называются такие реакции, в результате
которых изменяется степень окисления
одного или нескольких элементов,
входящих в состав реагирующих веществ.

Теоретическое обоснование
Процесс отдачи электронов, сопровождающийся
повышением степени окисления элемента,
называется окислением.
Присоединение электронов, сопровождающееся
понижением степени окисления элемента,
называется восстановлением.
Вещество, в состав которого входит окисляющийся
элемент, называется восстановителем, а вещество,
содержащее восстанавливающийся элемент, окислителем.
Действие и исполнитель – называются разными словами!!!

Теоретическое обоснование
Степень окисления элемента в
соединении определяется как число
электронов, смещённых от атома данного
элемента к другим атомам
(положительная степень окисления) или
смещённых от других атомов к атому
данного элемента (отрицательная
степень окисления).

Теоретическое обоснование
Таким образом, окислитель в окислительно-восстановительной реакции восстанавливается, а восстановитель – окисляется.
Окисление - восстановление – это единый, взаимосвязанный процесс.

Для подбора коэффициентов в ОВР
Отмечаем, что заданное уравнение реакции указывает на взаимодействие реагирующих веществ в водном растворе :
KMnO4 + KI + H2SO4 →
→ K2SO4 + MnSO4 + I2 + H2O

Подбор коэффициентов в ОВР
2. Следовательно, рассматриваем, как эти вещества диссоциируют в водном растворе:
K+ + MnO4- + K+ + I- + 2 H+ +
SO42- → K+ + SO42- + Mn2+ +
SO42- + I2 + H2O

Подбор коэффициентов в ОВР
3. Отмечаем: изменившиеся частицы и среду рабочего раствора
K+ + MnO4- + K+ + I- + 2 H+ +
SO42- → K+ + SO42- + Mn2+ +
SO42- + I2 + H2O
Кислая среда (Н+ и Н2О)

Подбор коэффициентов в ОВР
Рассматриваем: КАК менялись
частицы
MnO4- + 8 H+ + 5 ē → Mn2+ + 4 H2O
Процесс восстановления ,
MnO4- - окислитель.

Подбор коэффициентов в ОВР
4. Рассматриваем: КАК менялись
частицы
I- - ē → I2
2 I- - 2 ē → I2
Процесс окисления, I- - восстановитель.

Подбор коэффициентов в ОВР
5. Уравниваем число передаваемых электронов (число отданных равно числу принятых – материальный баланс)
MnO4- + 8 H+ + 5 ē → Mn2+ + 4 H2O 2
2 I- - 2 ē → I2 5
Итог: 2 MnO4- + 16 H+ + 10 I- =
2 Mn2+ + 8 H2O +5 I2

Подбор коэффициентов в ОВР
6. Переносим полученные коэффициенты в исходное уравнение:
2 KMnO4 + 10 KI + 8 H2SO4 →
→ K2SO4 + 2 MnSO4 + 5 I2 + 8 H2O

Подбор коэффициентов в ОВР
7. Проверяем, уравнены ли другие частицы:
2 KMnO4 + 10 KI + 8 H2SO4 =
= 6 K2SO4 + 2 MnSO4 + 5 I2
+ 8 H2O

Теоретическое обоснование
Условия возможности ОВР
∆G ˂ 0
φок ˃ φвосст
В справочниках
окисленная + nē ↔ восстановленная
форма форма
Значит уравнение для восстановителя
«переворачиваем».

Ход работы
Опыт 1. Превращение перманганата
калия в различных средах.
Посмотреть видео и составить уравнения
реакций.
Оценить по величинам потенциалов в
какой среде перманганат более активен
как окислитель.

ОПЫТ № 2
Окислительно-восстановительная двойственность пероксида водорода.
Смотрим видео, отмечаем наблюдения, записываем уравнения проведённых реакций.

Ход работы
Опыт 3. На основании справочных данных величин электродных потенциалов подобрать реагенты для ОВР

Справочные данные
Cr2O72- + 14 H+ + 6 ē ↔ 2 Cr3+ + 7 H2O
φo = 1,33 В
I2 + 2 ē ↔ 2 I- φo = 0,513 В

Cr2O72- + 14 H+ + 6 ē ↔ 2 Cr3+ + 7 H2O
2 I- - 2 ē ↔ I2
Cr2O72- + 14 H+ + 6 ē ↔ 2 Cr3+ + 7 H2O
2 I- - 2 ē ↔ I2 3
Итог:
Cr2O72- + 14 H+ + 6 I- = 2 Cr3+ + 7 H2O + 3 I2

Выбираем реактивы
На полочкe расставлены склянки с растворами веществ
NaCl KI K2CrO4 HCl
K2Cr2O7 H2SO4 NaI

Проводим реакцию
Записываем уравнение реакции