Составление уравнений окислительно-восстановительных реакций

 

A 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.

Уравнение составляется в несколько стадий:

 

1. Записывают схему реакции.

 

KMnO₄ + HCl ® KCl + MnCl₂ + Cl₂­ + H₂O

 

2. Проставляют степени окисления над знаками элементов, которые меняются.

 

KMn⁺⁷O₄ + HCl^-1 ® KCl + Mn⁺²Cl₂ + Cl₂⁰­ + H₂O

 

3. Выделяют элементы, изменяющие степени окисления и определяют число электронов, приобретенных окислителем и отдаваемых восстановителем.

 

Mn⁺⁷ + 5ē ® Mn⁺²

2Cl^-1 - 2ē ® Cl₂⁰

 

4. Уравнивают число приобретенных и отдаваемых электронов, устанавливая тем самым коэффициенты для соединений, в которых присутствуют элементы, изменяющие степень окисления.

 

Mn+7 + 5ē ® Mn+2
2Cl-1 - 2ē ® Cl20

––––––––––––––––––––––––

2Mn⁺⁷ + 10Cl^-1 ® 2Mn⁺² + 5Cl₂⁰

 

5. Подбирают коэффициенты для всех остальных участников реакции.

 

2KMn⁺⁷O₄ + 16HCl^-1 ® 2KCl + 2Mn⁺²Cl₂ + 5Cl₂⁰ + 8H₂O

 

B Электронно-ионный баланс (метод полуреакций) метод нахождения коэффициентов, в которомрассматривается обмен электронами между ионами в растворе с учетом характера среды:

 

2Cl1- – 2ē ®	Cl20
MnO41- + 8H+	+ 5ē ®	Mn2+ + 4H2O
7+		2+

––––––––––––––––––––––––––––––––––––––

10Cl^- + 2MnO₄^1- + 16H⁺ ® 5Cl₂⁰­ + 2Mn²⁺ + 8H₂O

(для уравнивания ионной полуреакции используют H⁺, OH^- или воду)

 

СУЩНОСТЬ ОКИСЛИТЕЛЬНО-ВОССТАНОВИТЕЛЬНЫХ РЕАКЦИЙ
Окислительно-восстановительные процессы принадлежат к числу более распространенных хим реакций и имеют большущее значение в теории и практике. Окисление-восстановление—один из важных действий природы.
Дыхание, усвоение углекислого газа растениями с выделением кислорода, обмен веществ и ряд остальных хим действий в базе собственной являются окислительно-восстановительными реакциями. Сжигание топлива в топках паровых котлов и движках внутреннего сгорания, электролитическое осаждение металлов, процессы, происходящие в гальванических элементах и аккумах, включают реакции окисления-восстановления.
Получение элементарных веществ (железа, хрома, марганца, золота, серебра, серы, хлора, йода и т.д.) и ценных хим товаров (аммиака, щёлочей, азотной, серной и остальных кислот) базирована на окислительно-восстановительных реакциях.
На окислении-восстановлении в аналитической химии основаны способы объёмного анализа: перманганатометрия, йодометрия, броматометрия, и остальные, играющие важную роль при контролировании производственных действий и выполнении научных исследований. В органической химии для проведения ряда хим перевоплощений самое обширное распространение отыскали процессы окисления-восстановления.
Инертные газы только в исключительных вариантах способны вступать в окислительно-восстановительные реакции.

 

54. Активные окислители

Чем больше абс. величина или , тем более активным окислителем является данное в-во. Так, при обычных условиях в р-циях Са + Х₂СаХ₂ (где X = Cl, F), Са + ¹/₂O₂, CaO хлор-более активный окислитель, чем О, но менее активный, чем F₂ ( CaO -603,9, СаСl₂ -749,3, CaF₂ -1168,4 кДж/моль).

 

Активные восстановители

Чем больше или абс. величина, тем более активным восстановителем является данное в-во. так, при обычных условиях в р-циях nМ + mМ'F_n -> nMF_m + mM'кальций - более активный восстановитель фторидов металлов ( CaF₂, отнесенная к одному атому фтора, - 584,2 кДж/моль), чем Mg (-535,5 кДж/моль) и А1 (-477,1 кДж/моль), но менее активный, чем Li (для LiF — 588,0 кДж/моль).

 

Влияние среды на характер протекания реакции: