восстановитель - n ē ↔ сопряженный окислитель

↑

▷ Содержание

⇐ ПредыдущаяСтр 2 из 2

восстановитель - n ē ↔ сопряженный окислитель

ЗАДАЧА 1.

а) среда кислая:          

HClO + H₂S → S↓ + HCl + H₂O

HClO + H⁺ + 2ē → Cl^- + H₂O | 1 процесс восстановления

ок-ль

H₂S - 2 ē → S + 2H⁺                       | 1 процесс окисления

HClO + H⁺ + H₂S → Cl^- + S + 2H⁺ + H₂O

б) среда нейтральная. Баланс ведем аналогично, т.к. в результате реакции образуются кислоты:

5Cl₂ + I₂ + 6H₂O → 2HIO₃ + 10HCl

Cl₂ + 2 ē → 2Cl^-

ок-ль

I₂ + 6H₂O - 10 ē → 2IO₃^- + 12H⁺

в) среда щелочная:

8KMnO₄ + NH₃ + 9KOH → KNO₃+ 8K₂MnO₄ + 6H₂O

MnO₄^- + ē → MnO₄^2-                                                    | 8

ок-ль

NH₃ + 6OH^- + 3OH^- - 8 ē → NO₃^- + 3H₂O + 3H₂O       | 1

ЗАДАЧА 2. При хлорировании водопроводной воды:

С1₂ + Н₂О → НС1 + НС1О

С1₂ + 2 ē → 2С1^-                                        | 1

С1₂ + 2Н₂О - 2 ē → 2НС1О + 2Н⁺           | 1

2С1₂ + 2Н₂О → 2НС1О + 2Н⁺ + 2С1^-      | :2

Н₃РО₃ → РН₃ + Н₃РО₄

Н₃РО₃ + 6Н⁺ + 6ē → РН₃ + Н₃РО₄           | 1 восстановление

Н₃РО₃ + Н₂О - 2ē → Н₃РО₄ + 2Н⁺            | 3 окисление

4Н₃РО₃ = РН₃ + 3Н₃РО₄

ЗАДАЧА 3.

1. Качественная реакция на непредельные углеводороды ряда ацетилена:

KMnO₄ + C₂H₂ + H₂SO₄ → MnSO₄ + CO₂ + …

MnO₄^- + 8H⁺ + 5 ē → Mn²⁺ + 4H₂O          | 2 процесс восстановления

С₂Н₂ + 4Н₂О - 10 ē → 2СО₂ + 10Н⁺        | 1 процесс окисления

2MnO₄^- + 16H⁺ + С₂Н₂ + 4Н₂О → 2Mn²⁺ + 8H₂O + 2СО₂ + 10Н⁺

2KMnO₄ + 3H₂SO₄ + C₂H₂ → 2 MnSO₄ + 4Н₂О + 2СО₂ + К₂SO₄

2. SnCl₂ + BiCl₃ + NaOH → Na₂[Sn(OH)₆] + Bi↓

Sn²⁺ + 6OH^- - 2ē → [Sn(OH)₆]^2-                 | 3 процесс окисления

Bi³⁺ + 3 ē → Bi                                     | 2  процесс восстановления

3Sn²⁺ + 18OH^- + 2Bi³⁺ → 3[Sn(OH)₆]^2- + 2Bi

3SnCl₂ + 2BiCl₃ + 18NaOH → 3Na₂[Sn(OH)₆] + 2Bi + 12NaCl

1.5. Расчет эквивалента в окислительно-восстановительных реакциях

Взаимодействие веществ в окислительно-восстановительных процессах, как и в других химических реакциях, подчиняется закону эквивалентов.

Эквивалентом окислителя (восстановителя) называется частица вещества (реальная или условная), которая, соответственно, присоединяет или отдает один электрон. Молярная масса эквивалента окислителя или восстановителя равна их молярной массе М(х), умноженной на фактор их эквивалентности 1/z в данной реакции.

Фактор эквивалентности окислителя или восстановителя равен 1/z, где z – число электронов, принятых или отданных одной частицей (молекулой, атомом, ионом) окислителя или восстановителя. Поэтому молярная масса эквивалента окислителя или восстановителя вычисляется по уравнению:

ЗАДАЧА 4.

Будет ли окисляться цинк в растворе сульфата никеля?

Величина ЭДС положительна, следовательно, цинк легче отдает электроны, чем никель.

Zn - 2ē = Zn²⁺          | 1             окисление

Ni²⁺ + 2ē = Ni          | 1             восстановление

На основании этих данных можно предвидеть, что цинк будет реагировать с ионом никеля в растворе, т.е.: Zn + NiSO₄ → ZnSO₄ + Ni

ЗАДАЧА 5.

Приведены в контакт две равновесные окислительно-восстановительные системы. Пойдет ли реакция между ними?

I MnO₄^- + 8H⁺ + 5ē ↔ Mn²⁺ + 4H₂O                    E^o = 1,51 B

II SO₄^2- + 4H⁺ + 2ē ↔ H₂SO₃ + H₂O                     E^o = 0,141 В

Пока нет контакта между системами, каждая полуреакция находится в равновесии. Если привести системы в контакт, то система со значением E^o большим будет являться окислителем по отношению к другой.

E^o первой системы больше, она – окислитель, полуреакция идет с присоединением электронов. Другая система – восстановитель, полуреакция в ней идет с отдачей электронов:

MnO₄^- + 8H⁺ + 5ē → Mn²⁺ + 4H₂O           | 2 восстановление

H₂SO₃ + H₂O - 2ē → SO₄^4- + 4H⁺              | 5 окисление

2MnO₄^- + 16H⁺ + 5H₂SO₃ + 5H₂O → 2Mn²⁺ + 8H₂O + 5SO₄^2- + 2ОН^-

ЗАДАЧА 6.

Какой окислитель можно взять для окисления Mn²⁺ в MnO₄^-: а) Br₂; б) S₂O₈^2- ?

Mn²⁺ + 4H₂O – 5ē → MnO₄^- + 8H⁺ | 2             E^o = 1,51 В окисление

S₂O₈^2- + 2 ē → 2SO₄^2-               | 5             E^o = 2,01 В восстановление

2Mn²⁺ + 8H₂O + 5S₂O₈^2- → 2MnO₄^- + 16H⁺ + 10SO₄^2-

Следует взять в качестве окислителя ту систему, E^o которой больше E^o системы-восстановителя, т.е. больше, чем 1,51 В.

Если взять   Br₂ + 2ē → 2Br^-    E^o = 1,07 В

                 Mn²⁺ + 4H₂O - 5ē → MnO₄^- + 8H⁺,

то ЭДС = Е_ок. – Е_вос. = 1,07 – 1,51 = - 0,5 В – имеет отрицательное значение, и реакция не пойдет.

Познавательные статьи:



Как правильно слушать собеседника

Типичные ошибки при выполнении бросков в баскетболе

Принятие христианства на Руси и его значение

Средства массовой информации США