Перейти к публикации
Форум химиков на XuMuK.ru
koRvoQ

Окислительно-восстановительные реакции

Рекомендованные сообщения

Друзья, готовлюсь к экзаменам, дошел до задания C1 (ЕГЭ химия).
Дописать недостающие элементы в реакции, расставить коэффициенты и указать окислитель/восстановитель. Довольно просто, но у меня большая проблема в первом, а именно: никак не могу понять, по какому принципу определить, чего именно не хватает. В различных пособиях указывают, что для начала нужно определить среду (кислотная/щелочная), и уже исходя из этого понять, на что раскладываются сложные вещества. Но как определить среду, если элементов несколько? Чем нужно руководствоваться?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

Нет, ну вы составляете уравнение реакции типа:

 

Fe + 3CL =t=> FeCL3

 

В данном случае, железо окисляется хлором. Железо - это металл, потому он восстановитель, а хлор галоген, поэтому он является окислителем. У железа есть 2-3 лишних электрона, которые он отдаёт хлору. Причём, восстановитель окисляется, а окислитель восстанавливается. Коэффициенты расставляются в соответствии с валентностью (не путать со степенями окисления, которые пишут сверху со знаками +/-).

 

Например:

 

Ca(двухвалентен) + CL(одновалентен) = CaCL2

 

Значит нужно взять на каждый атом кальция два атома хлора, что будет выглядеть:

 

Ca + 2CL = CaCL2

Изменено пользователем +S_V+

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

Нет, ну вы составляете уравнение реакции типа:

 

Fe + 2HCL => FeCL2 + 2H

 

В данном случае, железо окисляется солянкой. Железо - это металл, потому он восстановитель, а ион хлора соляной кислоты галоген, поэтому он является окислителем. У железа есть 2-3 лишних электрона, которые он отдаёт хлору. Причём, восстановитель окисляется, а окислитель восстанавливается. От солянки в конкретном случае остался водород. Ему здесь не с чем соединиться, потому он выделяется в виде газа в окружающую среду. Коэффициенты расставляются в соответствии с валентностью (не путать со степенями окисления, которые пишут сверху со знаками +/-).

 

Например:

 

Ca(двухвалентен) + CL(одновалентен) = CaCL2

 

Значит нужно взять на каждый атом кальция два атома хлора, что будет выглядеть:

 

Ca + 2CL = CaCL2

можете объяснить на примере такого вот уравнения: FeSO4 + K2Cr2O7 + ... = ... Cr2(SO4)3 + ... +H2O?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

Нет, ну вы составляете уравнение реакции типа:

 

Fe + 2HCL => FeCL2 + 2H

 

В данном случае, железо окисляется солянкой. Железо - это металл, потому он восстановитель, а ион хлора соляной кислоты галоген, поэтому он является окислителем. У железа есть 2-3 лишних электрона, которые он отдаёт хлору. Причём, восстановитель окисляется, а окислитель восстанавливается. От солянки в конкретном случае остался водород. Ему здесь не с чем соединиться, потому он выделяется в виде газа в окружающую среду.

 

Маразм. Окислитель здесь ион H+. Ион хлора тут никто (проверьте степени окисления до и после того).

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

там нет объяснения, почему и как нужно подставить именно эти элементы. окислитель и восстановитель определить, составить эл.баланс я и так могу по готовому уравнению

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

Маразм. Окислитель здесь ион H+. Ион хлора тут никто (проверьте степени окисления до и после того).

Тю, млин, с бадуна бошка не варит :du:  Ну да, водород принял по электрону и восстановился до своего свободного состояния - окислитель.

Значит будем окислять железо хлором: Fe + 3CL =t=> FeCL3. :lol:

Водород, как окислитель лучше представить вот так: Na+H2 => 2NaH

Изменено пользователем +S_V+

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

там нет объяснения, почему и как нужно подставить именно эти элементы. окислитель и восстановитель определить, составить эл.баланс я и так могу по готовому уравнению

Железо (восстановитель) окислилось, потому что перешло из степени +2 в +3 А хром (окислитель) восстановился из степени +6 в +3 - окислитель.

 

6Fe(степень +2)SO4 + K2Cr(степень +6)2O7 + 7H2SO4 =>

 

                                          => 3Fe2(+3(SO4)3=Cr2(+3(SO4)3 + K2SO4 + 7H2O

Изменено пользователем +S_V+

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

koRvoQ, если не хотите сильно мучаться с уравниванием ОВР в водных растворах - в плане определения реакции среды (кислая, щелочная, нейтральная) и того, куда надо добавить воду (вправо/влево) - рекомендую Вам освоить уравнивание ОВР методом ионно-электронного баланса (полуреакций). В этом случае и среда, и вода определяются автоматически.
Проанализируем Ваш пример FeSO4 + K2Cr2O7 + ... = ... + Cr2(SO4)3 + ... + H2O
1) Определим степень окисления атомов элементов в формулах справа и слева. Видно, что везде она постоянна, кроме Cr - слева +6, справа +3. Откуда следует первый вывод: окислителем является Cr+6 (в составе соли K2Cr2O7).
2) Прикинем, что здесь может быть восстановителем. Калий в степени окисления +1 не может, у него нет ни одного свободного электрона. Зная немного химию железа, приходим к выводу, что восстановителем явпяется Fe+2 (в составе соли FeSO4), который при ОВР окисляется до Fe+3. Конкретный состав окисленной формы железа (соль или гидроксид) определить пока не представляется возможным, это зависит от среды.
3) Из того, что справа есть атомы Н (в составе воды), которые отсутствуют слева, делаем вывод, что в ОВР обязательно участвует среда в виде либо H+, либо OH-. Хотя, положа руку на сердце, это совершенно неважно - если бы вода не была указана, мы бы всё равно её получили при уравнивании ионно-электронным методом.

4) Так как метод ионно-электронный, сразу определим те вещества, которые участвуют в ОВР в ионной форме. Это FeSO4, K2Cr2O7, Cr2(SO4)3 - все они являются сильными электролитами (солями), т. е. в растворе диссоциируют на ионы. Вода записывается в молекулярной форме, она практически неэлектролит.
5) Пишем и уравниваем полуреакции:
Fe2+ - e- = Fe3+ (восстановитель, процесс окисления), здесь оба иона простые.
Cr2O72- + 6e- + 14H+ = 2Cr3+ + 7H2O (окислитель, процесс восстановления), здесь один сложный ион превращается в два простых. Освободившиеся атомы кислорода необходимо связать в воду. Понятно, что с OH- это не получится, берём H+.
6) Определим так называемые основные коэффициенты ОВР. Это делается, исходя из принципа, что число электронов, отдаваемых восстановителем, всегда равно числу электронов, принимаемых окислителем.
6| Fe2+ - e- = Fe3+
1| Cr2O72- + 6e- + 14H+ = 2Cr3+ + 7H2O
В дальнейшем ни при каких обстоятельствах нельзя изменять соотношение между данными коэффициентами, иначе нарушится электронный баланс. Другими словами, изменяя по какой-либо причине коэффициент при восстановителе (и его окисленной форме), необходимо пропорционально изменить коэффициент при окислителе (и его восстановленной форме).
7) Суммируем сбалансированные полуреакции, сокращаем одноимённые частицы, и получаем сокращённое ионно-молекулярное уравнение:
6| Fe2+ - e- = Fe3+
1| Cr2O72- + 6e- + 14H+ = 2Cr3+ + 7H2O
--------------------------------------------------------
6Fe2+ + Cr2O72- + 14H+ = 6Fe3+ + 2Cr3+ + 7H2O
Отсюда уже видно, что: а) реакция протекает в кислой среде, и поэтому окисленная форма железа должна получиться в виде соли, а не, к примеру, гидроксида; б) одним из продуктов реакции является вода.
8) На основании полученного ионно-молекулярного уравнения составим молекулярное уравнение. Но сначала надо решить, какая кислота должна быть использована. В принципе, можно взять любую сильную кислоту без ясно выраженных окислительно-восстановительных свойств (чтобы не мешать основной реакции). Однако, чтобы не включать в реакцию дополнительных веществ, и не усложнять себе жизнь с уравниванием, желательно брать кислоту, анион которой уже имеется в растворе. В данном случае это анион серной кислоты SO42-, поэтому берём серную кислоту.
9) Дапее надо определить все продукты реакции в сернокислом растворе. Очевидно, что наряду с Cr2(SO4)3 и водой, это будет Fe2(SO4)3 как продукт окисления FeSO4, а также K2SO4, так как ионы K+ освобождаются из K2Cr2O7, остаются в растворе без изменения, и должны быть уравновешены соответствующим числом противоионов. Теперь перепишем реакцию в молекулярной форме со всеми исходными веществами и продуктами:
6FeSO4 + K2Cr2O7 + 7H2SO4 = 3Fe2(SO4)3 + Cr2(SO4)3 + K2SO4 + 7H2O
Вот и всё. Это довольно простой пример, из всего здесь написанного при наличии необходимых навыков 99% делается в уме. Поэтому надо как следует поупражняться. Примеров в учебных пособиях более, чем достаточно. Чтобы хорошо ориентироваться в этом методе, необходимо, кроме умения правильно определять степени окисления, знать в общих чертах свойства элементов и их соединений - характерные степени окисления, типы связей в соединениях (образуются ионы или нет), растворимость в воде и т. д.

Изменено пользователем pauk

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

koRvoQ, если не хотите сильно мучаться с уравниванием ОВР в водных растворах - в плане определения реакции среды (кислая, щелочная, нейтральная) и того, куда надо добавить воду (вправо/влево) - рекомендую Вам освоить уравнивание ОВР методом ионно-электронного баланса (полуреакций). В этом случае и среда, и вода определяются автоматически.

Проанализируем Ваш пример FeSO4 + K2Cr2O7 + ... = ... + Cr2(SO4)3 + ... + H2O

1) Определим степень окисления атомов элементов в формулах справа и слева. Видно, что везде она постоянна, кроме Cr - слева +6, справа +3. Откуда следует первый вывод: окислителем является Cr+6 (в составе соли K2Cr2O7).

2) Прикинем, что здесь может быть восстановителем. Калий в степени окисления +1 не может, у него нет ни одного свободного электрона. Зная немного химию железа, приходим к выводу, что восстановителем явпяется Fe+2 (в составе соли FeSO4), который при ОВР окисляется до Fe+3. Конкретный состав окисленной формы железа (соль или гидроксид) определить пока не представляется возможным, это зависит от среды.

3) Из того, что справа есть атомы Н (в составе воды), которые отсутствуют слева, делаем вывод, что в ОВР обязательно участвует среда в виде либо H+, либо OH-. Хотя, положа руку на сердце, это совершенно неважно - если бы вода не была указана, мы бы всё равно её получили при уравнивании ионно-электронным методом.

4) Так как метод ионно-электронный, сразу определим те вещества, которые участвуют в ОВР в ионной форме. Это FeSO4, K2Cr2O7, Cr2(SO4)3 - все они являются сильными электролитами (солями), т. е. в растворе диссоциируют на ионы. Вода записывается в молекулярной форме, она практически неэлектролит.

5) Пишем и уравниваем полуреакции:

Fe2+ - e- = Fe3+ (восстановитель, процесс окисления), здесь оба иона простые.

Cr2O72- + 6e- + 14H+ = 2Cr3+ + 7H2O (окислитель, процесс восстановления), здесь один сложный ион превращается в два простых. Освободившиеся атомы кислорода необходимо связать в воду. Понятно, что с OH- это не получится, берём H+.

6) Определим так называемые основные коэффициенты ОВР. Это делается, исходя из принципа, что число электронов, отдаваемых восстановителем, всегда равно числу электронов, принимаемых окислителем.

6| Fe2+ - e- = Fe3+

1| Cr2O72- + 6e- + 14H+ = 2Cr3+ + 7H2O

В дальнейшем ни при каких обстоятельствах нельзя изменять соотношение между данными коэффициентами, иначе нарушится электронный баланс. Другими словами, изменяя по какой-либо причине коэффициент при восстановителе (и его окисленной форме), необходимо пропорционально изменить коэффициент при окислителе (и его восстановленной форме).

7) Суммируем сбалансированные полуреакции, сокращаем одноимённые частицы, и получаем сокращённое ионно-молекулярное уравнение:

6| Fe2+ - e- = Fe3+

1| Cr2O72- + 6e- + 14H+ = 2Cr3+ + 7H2O

--------------------------------------------------------

6Fe2+ + Cr2O72- + 14H+ = 6Fe3+ + 2Cr3+ + 7H2O

Отсюда уже видно, что: а) реакция протекает в кислой среде, и поэтому окисленная форма железа должна получиться в виде соли, а не, к примеру, гидроксида; б) одним из продуктов реакции является вода.

8) На основании полученного ионно-молекулярного уравнения составим молекулярное уравнение. Но сначала надо решить, какая кислота должна быть использована. В принципе, можно взять любую сильную кислоту без ясно выраженных окислительно-восстановительных свойств (чтобы не мешать основной реакции). Однако, чтобы не включать в реакцию дополнительных веществ, и не усложнять себе жизнь с уравниванием, желательно брать кислоту, анион которой уже имеется в растворе. В данном случае это анион серной кислоты SO42-, поэтому берём серную кислоту.

9) Дапее надо определить все продукты реакции в сернокислом растворе. Очевидно, что наряду с Cr2(SO4)3 и водой, это будет Fe2(SO4)3 как продукт окисления FeSO4, а также K2SO4, так как ионы K+ освобождаются из K2Cr2O7, остаются в растворе без изменения, и должны быть уравновешены соответствующим числом противоионов. Теперь перепишем реакцию в молекулярной форме со всеми исходными веществами и продуктами:

6FeSO4 + K2Cr2O7 + 7H2SO4 = 3Fe2(SO4)3 + Cr2(SO4)3 + K2SO4 + 7H2O

Вот и всё. Это довольно простой пример, из всего здесь написанного при наличии необходимых навыков 99% делается в уме. Поэтому надо как следует поупражняться. Примеров в учебных пособиях более, чем достаточно. Чтобы хорошо ориентироваться в этом методе, необходимо, кроме умения правильно определять степени окисления, знать в общих чертах свойства элементов и их соединений - характерные степени окисления, типы связей в соединениях (образуются ионы или нет), растворимость в воде и т. д.

благодарю за подробное объяснение, начало получаться.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

Присоединяйтесь к обсуждению

Вы можете опубликовать сообщение сейчас, а зарегистрироваться позже. Если у вас есть аккаунт, войдите в него для написания от своего имени.
Примечание: вашему сообщению потребуется утверждение модератора, прежде чем оно станет доступным.

Гость
Ответить в тему...

×   Вставлено в виде отформатированного текста.   Вставить в виде обычного текста

  Разрешено не более 75 эмодзи.

×   Ваша ссылка была автоматически встроена.   Отобразить как ссылку

×   Ваш предыдущий контент был восстановлен.   Очистить редактор

×   Вы не можете вставить изображения напрямую. Загрузите или вставьте изображения по ссылке.

Загрузка...

  • Сейчас на странице   0 пользователей

    Нет пользователей, просматривающих эту страницу.

×
×
  • Создать...