Окислительно-восстановительные реакции

Типы окислительно-восстановительных реакций

Примеры решения задач
Пример 1. Подберите коэффициенты методом электронного баланса в уравнениях реакций:
Fe(NO3)2 + O2 + H2O → Fe(NO3)2OH
H5IO6 → I2O5 + O2 + H2O
K2Se + NaNO3 → K2SeO4 + NaNO2

Решение
1) Fe2+(NO3)2 + O20 + H2O →Fe3+(NO3)2O2-H
Fe2+- 1е → Fe3+ / 2 O20 + 2е → O2- / 1
Расставляем коэффициенты
2Fe2+(NO3)2 + O20 + H2O →2Fe3+(NO3)2O2-H
Проверка по кислороду:
3*2*2 + 2= 2 ( 3*2+1); 14=14.

Решение
2) H5I7+O62- → I25+O5 + O20 + H2O
I7+ + 2е → I25+ / 4 =2
2O2- - 4е → O 20 / 2=1
Расставляем коэффициенты:
2H5I7+O62- → I25+O5 + O20 + 5H2O
Уравниваем водород.
Проверка по кислороду:
6*2= 5 + 2 + 5; 12=12.

Решение
3) K21+Se2- + Na1+N5+O32- → K21+Se6+O42- + Na1+N3+O22-
Se2- - 8е→ Se6+/ 2=1
N5+ + 2е → N3+/ 8 =4
Расставляем коэффициенты:
2H5I7+O62- → I25+O5 + O20 + 5H2O
Проверка по кислороду:
3*4= 4 + 2*4; 12=12.

Примеры решения задач
Пример 2. Составьте уравнение реакции и подберите коэффициенты методом электронного баланса:
монооксид углерода + хлорид палладия (II) + вода → палладий + диоксид углерода + …
Решение.
С2+О2- + Pd2+Cl2 + H2O → Pd0+ C4+O22- +HCl
C2+ - 2е→ C4+/ 2=1
Pd2+ + 2е → Pd0/ 2 =1
Расставляем коэффициенты, уравниваем хлор и водород:
С2+О2- + Pd2+Cl2 + H2O → Pd0+ C4+O22- +2HCl
Проверка по кислороду:
1+1= 2; 2=2.

Примеры решения задач
Пример 3. Уравнять окислительно-восстановительные реакции методом электронного баланса. Определить тип окислительно-восстановительной реакции:
HClO4 + H2SO3 → HCl + H2SO4
KMnO4 + NO + H2SO4 → MnSO4 + NO2 + K2SO4 + H2O
Cr(NO3)3 + NaBiO3 + HNO3 → H2Cr2O7 + Bi(NO3)3 + NaNO3 + H2O
Н2C2O4 + KMnO4 → CO2 + K2CO3 + MnO2 + H2O

Решение
1) H1+Cl7+O4 2- + H21+S4+O32- → H1+Cl1- + H21+S6+O42-
Cl7+ + 8е→ Cl1-/ 2=1
S4+ - 2е → S6+ / 8 =4
Расставляем коэффициенты:
H1+Cl7+O4 2- + 4H21+S4+O32- → H1+Cl1- + 4H21+S6+O42-
Проверка по кислороду:
4+3*4= 4*4; 16=16.
Межмолекулярная реакция.

Решение
2) K1+Mn7+O42-+N2+O2-+H2SO4→Mn2+S6+O42- + N4+O22-+K2SO4+H2O
Mn7+ + 5е→ Mn2+/ 2
N2+ - 2е → N4+ / 5
Расставляем коэффициенты:
2K1+Mn7+O42-+5N2+O2-+3H2SO4→2Mn2+S6+O42- + 5N4+O22-+K2SO4+3H2O
Уравниваем серу и водород.
Проверка по кислороду:
4*2+1*5+ 4*3 = 4*2+ 2*5 + 4 + 3; 25 = 25.
Межмолекулярная реакция.

Решение
3)Cr3+(NO3) 31-+Na1+Bi5+O32-+HNO3→H21+Cr26+O72-+Bi3+(NO3)31-+NaNO3+H2O
Cr3+ - 3е → Cr26+/ 2
Bi5+ + 2е → Bi3+ / 3
Расставляем коэффициенты:
2Cr3+(NO3) 31-+3Na1+Bi5+O32-+6HNO3→H21+Cr26+O72-+3Bi3+(NO3)31-+
+3NaNO3+2H2O
Уравниваем натрий и нитрат-ионы, потом водород
Проверка по кислороду:
3*3*2+3*3+3*6= 7+3*3*3+ 3*3 + 2; 45=45.
Межмолекулярная реакция.

Решение
4) Н21+C23+O42-+ K1+Mn7+O42-→ C4+O22- + K21+C4+O32-+ Mn4+O22-+H2O
Mn7+ + 3е→ Mn4+ / 2
2С3+ - 2е → 2С4+ / 3
Расставляем коэффициенты:
3Н21+C23+O42-+ 2K1+Mn7+O42-→ 5C4+O22- + K21+C4+O32-+ 2Mn4+O22-+3H2O
Уравниваем углерод и водород.
Проверка по кислороду:
4*3+ 4*2 = 2*5+ 3+ 2*2 + 3; 20 = 20.
Межмолекулярная реакция

Пример решения задач
Пример 5. Определить направление окислительно-восстановительной реакции, описанной следующими полуреакциями, и составить уравнение:
ZnO22- + 2H2O + 2e → Zn + 4OH-; φ0 = -1,22 B
CrO42- + 4H2O + 3e → Cr(OH)3 + 5OH-; φ0 = -0,13 B
Решение.
φ0 = -0,13 B > φ0 = -1,22 B.
Прямая реакция 2.
Обратная реакция 1.

Решение
Уравниваем суммы зарядов продуктов реакции, переписав 1 реакцию в обратном направлении:
Zn + 4OH- -2е → ZnO22- + 2H2O; /3
CrO42- + 4H2O + 3e → Cr(OH)3 + 5OH-; /2
После умножения всех членов реакции на коэффициенты складываем оба уравнения:
3Zn+12OH- +2CrO42+ 8H2O→2Cr(OH)3+10OH- +3ZnO22-+ 6H2O;
Сокращаем одинаковые ионы и молекулы в левой и правой частях уравнения, получаем суммарное уравнение электронно-ионного баланса:
3Zn+2OH- +2CrO42+ 2H2O→2Cr(OH)3+3ZnO22-
Подбираем катионы, записываем молекулярное уравнение:
3Zn+2КOH +2К2CrO4 + 2H2O→2Cr(OH)3+3К2ZnO2
Проверка по кислороду:
2+ 4*2 +2= 3*2 + 2*3 ; 12 = 12

Вопросы тестов:
Степень окисления азота в ионе NН4+
а) +3
б) -3
в) +4
г) -4
Заряд + показывает, что в ионе неуравновешенны электроны, поэтому N3-Н44+

Вопросы тестов:
Только восстановительные свойства проявляет:
а) фосфор ( Р3-Н3, Р5+2О5, Р3+2О3)
Б) бром (НВr1- )
В) цинк ( Zn0, Zn2+O ) всегда степень окисления +2.
Г) сера ( S6+O3, S4+O2)
Восстановитель – частица, отдающая электроны.

Вопросы теста
Окислителями являются атомы или ионы в таких степенях окисления, в которых они способны:
А) присоединять электроны
Б) отдавать электроны
В) присоединять протоны
Г) отдавать гидроксид-ионы

Вопросы теста
Вещество, в котором азот может быть только восстановителем:
А) HN5+O3
Б) N4+O2
В) HN3+O2
*Г) N3-H3
Восстановитель – частица, отдающая электроны.

Вопросы теста
Окислительные свойства в ряду
НСl1+О - НСl3+О2 - НСl5+O3 - НСl7+О4
*А) увеличиваются
Б) уменьшаются
В) не изменяются

Вопросы теста
В реакции С120+ Н2О = НС11- + НС11+О хлор выполняет роль:
А) окислителя
Б) восстановителя
*В) окислителя и восстановителя

Вопросы теста
Реакция 2К1+С13+О22- = 2КС11- + 3О20 является
а) межмолекулярной
Б) диспропорционированием
* В) внутримолекулярной
Г) контрпропорционированием

Вопросы теста
Реакция, протекающая с изменением степеней окисления:
А) диоксид марганца + соляная кислота
Б) хлорид натрия+ концентрированная серная кислота
В) оксид натрия + триоксид серы
Г) хлорид натрия + нитрат серебра

Вопросы теста
Соединения азота, обладающие окислительно-восстановительной двойственностью:
А) HN5+O3
*Б) N2+O
В) N25+O5
Г) N3-H3
Восстановитель – частица, отдающая электроны,
окислитель - принимающая электроны

Вопросы теста
Вещество, в котором азот может быть только окислителем:
*А) HN5+O3
Б) N4+O2
В) HN3+O2
Г) N3-H3
Окислитель – частица, принимающая электроны.

Вопросы теста
Процесс восстановления имеет место в том случае,когда:
А) нейтральные атомы превращаются в отрицательно заряженные ионы
Б) нейтральные атомы превращаются в положительно заряженные ионы
В) положительный заряд иона увеличивается
Г) заряд иона не изменяется