Пример 1. Написать уравнение реакции нитрита натрия NaNO2 c перманганатом калия KMnO4 в кислой среде, если конечные продукты Mn2+ и NO3-.
Решение.
1) Пишем общую схему ионного уравнения реакции:
NO2-+MnO4-+Н+→NO3-+Mn2++H2O
2) Пишем полууравнения редокс-процесса.
Ионы MnO4- принимают электроны в кислой среде и восстанавливаются в Mn2+:
MnO4-+8Н++5е→Mn2++4H2O (ред-процесс)
Ионы NO2- отдают электроны:
NO2-+H2O–2е→NO3-+2H+ (окс-процесс) и окисляются в NO3-.
3) Уравниваем коэффициенты, сокращаем подобные члены и складываем два полууравнения реакции:
MnO4-+8Н++5е→Mn2++4H2O 2
NO2-+H2O–2е→NO3-+2H+ 5
2MnO4-+16Н++10е→2Mn2++8H2O
5NO2-+5H2O–10е→5NO3-+10H+
2MnO4-+5NO2-+6Н+→2Mn2++3H2O+5NO3-
В молекулярном виде это уравнение напишем так:
2KMnO4+5NaNO2+3H2SO4→2MnSO4+К2SO4+5NaNO3+3H2O
Пример 2. Может ли перманганат калия (KMnO4) в стандартных условиях (среда кислая) окислить хлорид олова (II) (SnCl2)? Е0MnO4-,H+/Mn2+ = +1,51B; E0Sn4+/Sn2+ = +0,15B
Решение.
ЭДС=Е0ок-ля – Е0вос-ля = Е0MnO-4,H+/Mn2+ – E0Sn4+/Sn2+ = 1,51-0,15=1,36В>0.
Ответ: Да, KMnO4 в кислой среде может окислить SnCl2.
Контрольные вопросы и задания
1. В чем заключаются критерии направления самопроизвольного протекания окислительно-восстановительных реакций:
- стандартные окислительно-восстановительные потенциалы,
- анализ значений потенциалов,
- ЭДС окислительно-восстановительных реакций?
2. Какие особенности биохимических окислительно-восстановительных реакции?
3. Составление уравнений окислительно-восстановительных реакций:
- метод ионно-электронных уравнений (примеры).
Основная литература:
1. Жолнин А.В. Общая химия [Текст] / А.В. Жолнин. - ГЭОТАР – Медиа, 2012. – 156 – 171 c.
Дополнительная литература:
1. Пузаков, С.А. Общая химия [Текст] / Пузаков С.А., Попков В.А – М.: 2010 г. – 92 – 98 с.
2. Ахметов Н.С. Общая и неорганическая химия [Текст] / Ахметов Н.С. – М.: Химия, 2009 г., 234 – 245 с.
3. Общая химия. Теоретический курс. [Текст]: учебно-методическое пособие для студентов 1 курса фармацевтического факультета / под ред. Г.М. Зубаревой. – Тверь: : Ред.-издат. центр Твер. гос. мед. унив., 2017 г. – 57 – 70 с.
Задания для самостоятельного решения
1. Подберите коэффициенты к ОВР методом электронного баланса, рассчитайте ЭДС и определите направление протекания реакций (для стандартных условий).
а) I2+K2SO4+H2O↔KIO3+KI+ H2SO4
б) KMnO4+MnSO4+ H2O↔ MnO2+ K2SO4+ H2SO4
в) I2+ K2SO4+H2O↔KIO3+KI+ H2SO4
г) H2SeO4+Cl2+ H2O↔ H2SeO3+HClO3
д) К2CrО4+ K2S+ H2O↔Cr(OH)3+S+KOH
е) К2Cr2О7+ SO2+ H2SO4↔ Cr2(SO4)3+ K2SO4+H2O
ж) FeSO4+ KMnO4+ H2SO4↔ Fe2(SO4)3+ MnSO4+ K2SO4+H2O
з) K2MnO4+KCl+ H2O↔KClO3+MnO2+KOH
и) I2+ MnO2+KOH↔K2MnO4+KI+H2O
к) PH3+ К2Cr2О7+ H2SO4↔ H3PO4 + Cr2(SO4)3+ K2SO4+H2O
2. Прогнозируйте продукты реакции, подберите коэффициенты, определите фактор эквивалентности окислителя (восстановителя).
а) H2O2+ KMnO4+ H2SO4= MnSO4+ K2SO4+…+ H2O
б) НCl+ KMnO4=MnCl2+KCl+…+H2O
в) KВr+ KMnO4+ H2SO4=…+ MnSO4+ K2SO4+H2O
г) SnSO4+ KMnO4+ H2SO4= Sn(SO4)2 + MnSO4+ K2SO4+H2O
д) FeSO4+ K2Cr2O7+ H2SO4=Fe2(SO4)3+Cr2(SO4)3+ K2SO4+H2O
е) FeSO4+ KMnO4+ H2SO4= Fe2(SO4)3+ MnSO4+ K2SO4+H2O
ж) Na2S + KMnO4+ H2O= MnO2+ NaOH+ KOH+…
з) NaJ+ KMnO4+ KOH= …+ NaOH +K 2MnO4
и) K2S+ KMnO4+ H2SO4=S+ MnSO4+ K2SO4+H2O
к) Na2SO3+KJO3+ H2SO4= J2+ Na2SO4+ K2SO4+H2O
3. Вычислить эквиваленты окислителя и восстановителя в следующих реакциях:
а) KClO3+J2+H2O→HJO3+KCl
б) Cr2(SO4)3+Br2+KOH→K2CrO4+KBr+K2SO4+H2O
в) К2Cr2О7+K2SO3+H2SO4→Cr2(SO4)3+K2SO4+H2O
г) Cr(OH)3+Br2+NaOH→Na2CrO4+NaBr+H2O
д) KJO3+Na2SO3+H2SO4→J2+Na2SO4 +K2SO4+H2O
е) PbO2+NaNO2+H2SO4→PbSO4+NaNO3+H2O
ЗАНЯТИЕ 18
Закономерности протекания окислительно-восстановительных реакций
План занятия
1. Проверка посещаемости и информация
2. Контрольная работа по теме «ОВР»
3. Лабораторная работа 4. «Реакции с изменением степени окисления элементов»
4. Подведение итогов занятия
Пример контрольной работы
1. Указать окислитель и восстановитель, подобрать коэффициенты в следующем уравнении:
KMnO4 + HCl (конц.) → Cl2
2. Подобрать коэффициенты методом электронного баланса в реакции диспропорционирования:
TiCl3 → TiCl2 + TiCl4
3. закончить уравнение и подобрать коэффициенты методом электронного баланса:
Cr2(SO4)3 + H2O2 + KOH → K2CrO4
4. Вычислить эквиваленты окислителя и восстановителя в следующей реакции:
KJO3 + Na2SO3 + H2SO4 → J2 + Na2SO4 + K2SO4 + H2O
ЗАНЯТИЕ 19
Дата: 2018-12-21, просмотров: 504.
