Теоретические сведения. - Лабораторная Работа, раздел Химия, По курсу "Химия" для студентов нехимических специальностей Степень Окисления - Это Условный Заряд Атома В Молеку...
Степень окисления - это условный заряд атома в молекуле, вычисленный в предположении, что молекула состоит из ионов и в целом электронейтральна.
Наиболее электроотрицательные элементы в соединении имеют отрицательные степени окисления, а атомы элементов с меньшей электроотрицательностью - положительные.
Степень окисления - формальное понятие; в ряде случаев степень окисления не совпадает с валентностью.
Например: N2H4 (гидразин)
степень окисления азота – -2; валентность азота – 3.
Расчет степени окисления
Для вычисления степени окисления элемента следует учитывать следующие положения:
1. Степени окисления атомов в простых веществах равны нулю (Na0; H20).
2. Алгебраическая сумма степеней окисления всех атомов, входящих в состав молекулы, всегда равна нулю, а в сложном ионе эта сумма равна заряду иона.
3. Постоянную степень окисления имеют атомы: щелочных металлов (+1), щелочноземельных металлов (+2), водорода (+1) (кроме гидридов NaH, CaH2 и др., где степень окисления водорода -1), кислорода (-2) (кроме O+2F2-1 и пероксидов, содержащих группу –O–O–, в которой степень окисления кислорода -1).
4. Для элементов положительная степень окисления не может превышать величину, равную номеру группы периодической системы.
Реакции без изменения и с изменением степени окисления
Существует два типа химических реакций:
1) Реакции, в которых не изменяется степень окисления элементов:
Реакции присоединения SO2 + Na2O ® Na2SO3
Реакции разложения Cu(OH)2 –t°® CuO + H2O
Реакции обмена AgNO3 + KCl ® AgCl¯ + KNO3
NaOH + HNO3 ® NaNO3 + H2O
2) Реакции, в которых происходит изменение степеней окисления атомов элементов, входящих в состав реагирующих соединений:
2Mg0 + O20 ® 2Mg+2O-2
2KCl+5O3-2 –t°® 2KCl-1 + 3O20
2KI-1 + Cl20 ® 2KCl-1 + I20
Mn+4O2 + 4HCl-1 ® Mn+2Cl2 + Cl20 + 2H2O
Такие реакции называются окислительно - восстановительными.
Окисление, восстановление
В окислительно-восстановительных реакциях электроны от одних атомов, молекул или ионов переходят к другим. Процесс отдачи электронов - окисление. При окислении степень окисления повышается.
H20 - 2ē ® 2H+
S-2 - 2ē ® S0
Al0 - 3ē ® Al+3
Процесс присоединения электронов - восстановление: При восстановлении степень окисления понижается. Атомы или ионы, которые в данной реакции присоединяют электроны являются окислителями, а которые отдают электроны - восстановителями.
Mn+4 + 2ē ® Mn+2
S0 + 2ē ® S-2
Cr+6 +3ē ® Cr+3
Окислительно-восстановительные свойства вещества и степени окисления входящих в него атомов
Соединения, содержащие атомы элементов с максимальной степенью окисления, могут быть только окислителями за счет этих атомов, т.к. они уже отдали все свои валентные электроны и способны только принимать электроны. Максимальная степень окисления атома элемента равна номеру группы в периодической таблице, к которой относится данный элемент. Соединения, содержащие атомы элементов с минимальной степенью окисления могут служить только восстановителями, поскольку они способны лишь отдавать электроны, потому, что внешний энергетический уровень у таких атомов завершен восемью электронами. Минимальная степень окисления у атомов металлов равна 0, для неметаллов - (n–8) (где n- номер группы в периодической системе). Соединения, содержащие атомы элементов с промежуточной степенью окисления, могут быть и окислителями и восстановителями, в зависимости от соединения, с которым взаимодействуют и от условий реакции.
Электронный баланс- метод нахождения коэффициентов в уравнениях окислительно-восстановительных реакций, в котором рассматривается обмен электронами между атомами элементов, изменяющих свою степень окисления. Число электронов, отданное восстановителем равно числу электронов, получаемых окислителем.
Электронно-ионный баланс (метод полуреакций) - метод нахождения коэффициентов, в которомрассматривается обмен электронами между ионами в растворе с учетом характера среды.
Уравнение составляется в несколько стадий:
1. Записывают схему реакции
KMnO4 + HCl ® KCl + MnCl2 + Cl2 + H2O
2. Находят элементы, в которых изменяется степень окисления
KMn+7O4 + HCl-1 ® KCl + Mn+2Cl2 + Cl20 + H2O
3. Составляют электронные уравнения
Mn+7 + 5ē ® Mn+2
2Cl-1 - 2ē ® Cl20
4. Уравнивают число приобретенных и отдаваемых электронов, устанавливая тем самым коэффициенты для окислителя и восстановителя
Mn+7 + 5ē ® Mn+2 – процесс восстановления, окислитель
2Cl-1 - 2ē ® Cl20 – процесс окисления, восстановитель
––––––––––––––––––––––––
2Mn+7 + 10Cl-1 ® 2Mn+2 + 5Cl20
2Cl-
– 2ē ®
Cl20
MnO41- + 8H+
+ 5ē ®
Mn2+ + 4H2O
––––––––––––––––––––––––––––––––––––––
10Cl- + 2MnO41- + 16H+ ® 5Cl20 + 2Mn2+ + 8H2O
(для уравнивания ионной полуреакции используют H+, OH- или воду)
5. Оставшиеся элементы уравнивают в следующей последовательности:
· Металлы,
· Кислотные остатки или неметаллы (кроме водорода и кислорода),
Тверь Типография ТГТУ Oacute... Лабораторная работа...
Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ:
Теоретические сведения.
Что будем делать с полученным материалом:
Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:
Тверь. Типография ТГТУ
Ó Тверской государственный
технический университет, 2002
ВВЕДЕНИЕ
Лабораторные работы являются
Общие правила работы в лаборатории
Выполнение лабораторных работ связано с использованием разнообразного оборудования, химических реактивов, химической посуды, которые при неумелом обращении способны нанести травмы и отравления.
Реактивы и правила обращения с реактивами
1. По степени чистоты реактивы делятся на технические (техн.), чистые (ч.), чистые для анализа (ч.д.а.), химически чистые (х.ч.).
2. Необходимые для работы реактивы выставл
Меры предосторожности при работе в лаборатории
1. К проведению опыта следует приступать после внимательного ознакомления с его содержанием и уяснения техники его выполнения.
2. Опыты с ядовитыми и неприятно пахнущими в
Оказание первой помощи
1. При попадании на кожу концентрированных кислотследует тотчас же смыть ее большим количеством воды из крана, а затем обработать пораженный участок 2% -м раствором
Опыт №1. Приготовление раствора заданной концентрации.
Задание: из сухой соли и дистиллированной воды приготовить, согласно варианту (см.табл.) раствор заданной концентрации. Рассчитать массу сухой соли и объем воды, необходимые для приготовлени
Опыт №2.
Задание: Из раствора, полученного в опыте №1 и дистиллированной воды приготовить раствор заданной концентрации (см.таблицу), используя правило «креста». Рассчитать объем раствора и объем вод
Теоретические сведения
Химический процесс, фазовые превращения сопровождаются энергетическими изменениями. Законы взаимного превращения различных видов энергии, а также состояние химического равновесия и
Теоретические сведения.
Понятие «химическое равновесие» применимо только к обратимым реакциям. Химическим равновесием называют такое состояние реагирующей системы, при котором скорость прямой реакции
КОЛЛОИДНЫЕ РАСТВОРЫ
(Глинка Н.Л., 2000, глава 10, Коровин Н.В., 2000, §6.3, §8.7)
Цель работы:знакомство с методами получения коллоидных растворов и их свойствами.
Теоретические сведения.
Электролитами называют вещества, диссоциирующие в растворах или расплавах на ионы. Растворы и расплавы электролитов проводят электрический ток. Распад молекул на ионы называют электролитической дис
Все электролиты делят на сильные и слабые.
Сильные электролиты
Это вещества, которые при растворении в воде практически полностью распадаются на ионы. Как правило, к сильным электролитам относятся вещества с
PO43- + HOH → HPO42- + OH- pH>7 – среда щелочная
Если основание и кислота, образующие соль, являются не только слабыми электролитами, но и малорастворимы или неустойчивы и разлагаются с образованием летучих продуктов, то в этом случае гидролиз со
Опыт №3. Гидролиз солей.
Цель работы: опытным путем изучить реакцию гидролиза солей и смещение равновесия гидролиза.
а) Реакция cреды в растворах различных со
Порядок выполнения работы
1. Заполнить бюретку раствором Трилона Б с концентрацией 0.025 моль-экв/л.
2. Взять пипеткой пробу воды 50 мл и поместить в коническую колбу. Добавить в воду 1 мл аммиачного буферного раст
Лабораторная работа №10
ОКИСЛИТЕЛЬНО-ВОССТАНОВИТЕЛЬНЫЕ РЕАКЦИИ (ОВР)
(Глинка Н.Л.,2000, 9.1-9.3, Коровин Н.В., 2000, §9.1 )
Цель работы: опытным путем и
Теоретические сведения
Под электрохимическими процессами понимаются процессы, сопровождающиеся превращением химической энергии в электрическую и электрической энергии в химическую.
Электрохимические процессы отн
Лабораторная работа №12
КОРРОЗИЯ МЕТАЛЛОВ
(Глинка Н.Л., 2000, 38.5, Коровин Н.В., 2000, глава 10.)
Цель работы: опытным пу
Опыт 1.Качественная реакция на ион Fe2+.
При коррозии металлического железа его атомы теряют электроны и превращаются в ионы двухвалентного железа Fe2+. Присутствие в системе с корродирующим железом ионов Fe2+ опреде
Опыт 3. Зависимость скорости коррозии железа от рН среды.
Выполнение работы В пять пробирок налейте на ½ их объема следующих растворов: в первую - хлорида натрия (рН 7); во вторую - хлорида натрия и две капли 2н раствора NaOH (pH 12);
Теоретические сведения.
Электролиз — это окислительно-восстановительный процесс, протекающий на электродах при прохождении постоянного электрического тока через раствор или расплав электролитов.
Законы электролиза.
Количественные соотношения при электролизе между выделившимся веществом и прошедшим через электролит электричеством выражаются двумя законами Фарадея.
I закон Фарадея.
Опыт №2. Электролиз раствора KI с графитовым анодом.
В электролизер наливают раствор KI, в оба колена добавляют по 2-3 капли фенолфталеина и опускают графитовые электроды, которые подсоединяют к выпрямителю. Опишите свои наблюдения. Как окрашен раств
Опыт №3. Электролиз раствора Na2SO4 с графитовым анодом.
В U- образный сосуд наливают раствор Na2SO4 и добавляют по 2-3 капли раствора лакмуса в оба колена электролизера. Затем опускают электроды и подсоединяют к выпрямителю. Опишит
СВИНЦОВЫЙ АККУМУЛЯТОР
(Глинка Н.Л.,2000, 38.4, Коровин Н.В., 2000, §9.8)
Цель работы:изучение работы свинцового аккумулятора.
Теоретические сведения.
Устройства, в которых электрическая энергия превращается в химическую, а химическая – снова в электрическую, называют аккумуляторами.
Готовый к употреблению свинцовый аккумулятор состоит
Pb, PbO2, PbSO4 │H2SO4 │ PbSO4, PbO2, Pb
Для зарядки (или заряда) аккумулятор подключают к внешнему источнику тока (плюсом к плюсу и минусом к минусу).
Зарядка:
Рb + РbO2 + 2Н2SO4= 2PbSO4 + 2Н2O
Электроны, отдаваемые атомами металлического свинца при окислении, принимаются атомами свинца РbО2 при восстановлении; электроны передаются от одного электрода к другому по внешней цепи
Опыт 3. Качественная реакция на ион Al3+.
Взять полоску фильтровальной бумаги, нанести 2 капли исследуемого раствора, подержать 2-3 минуты над открытой склянкой с концентрированным раствором аммиака (NH3·H2O). Эта реа
Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
Новости и инфо для студентов