Скачать презентацию Окислительновосстановительные реакции Профессор Рыбальченко В С Классификация Скачать презентацию Окислительновосстановительные реакции Профессор Рыбальченко В С Классификация

Lektsia_N11_Okislitelno-vosstanovitelnye_reak.ppt

  • Количество слайдов: 26

Окислительновосстановительные реакции Профессор Рыбальченко В. С. Окислительновосстановительные реакции Профессор Рыбальченко В. С.

Классификация химических реакций по характеру изменения степени окисления. Химические реакции Протекающие без изменения степени Классификация химических реакций по характеру изменения степени окисления. Химические реакции Протекающие без изменения степени окисления Na. OH+HCl = Na. Cl+H 2 O Окислительно-восстановительные реакции Zn 0+2 H+Cl = Zn+2 Cl 2+H 20↑

Окислительновосстановительные реакции это реакции, протекающие с изменением степени окисления атомов, входящих в состав молекул Окислительновосстановительные реакции это реакции, протекающие с изменением степени окисления атомов, входящих в состав молекул реагирующих веществ. Cтепень окисления -это условный заряд атома в молекуле, возникающий исходя из предположения, что электроны не смещены, а полностью отданы атому более электроотрицательного элемента.

Правила для нахождения степени окисления. ¡ Степень окисления атомов элементов в молекулах простых веществ Правила для нахождения степени окисления. ¡ Степень окисления атомов элементов в молекулах простых веществ равна нулю. Например: Н 20, О 20, Mg 0, Cu 0 H-H Н: Н

Правила для нахождения степени окисления. ¡ Степень окисления атомов водорода в соединениях обычно равна Правила для нахождения степени окисления. ¡ Степень окисления атомов водорода в соединениях обычно равна +1. Например: H+1 Cl, H 2+1 S исключения: в гидридах cтепень окисления атомов водорода равна – 1. Например: : Ca. H 2 -1, Na. H-1

Правила для нахождения степени окисления (продолжение). ¡ Степень окисления атомов кислорода в соединениях обычно Правила для нахождения степени окисления (продолжение). ¡ Степень окисления атомов кислорода в соединениях обычно равна – 2. Например: Н 2 О-2, Са. О-2 исключения: степень окисления кислорода во фториде кислорода ( OF 2 ) равна +2. F ← O+2 → F в пероксидах (Н 2 О 2, Na 2 O 2) степень окисления кислорода равна – 1. Н-О-О-Н H+1→О-1 – О-1 ← Н+1

Правила для нахождения степени окисления (продолжение). ¡ Степень окисления металлов в соединениях обычно положительна. Правила для нахождения степени окисления (продолжение). ¡ Степень окисления металлов в соединениях обычно положительна. Например: Сu+2 SO 4 ¡ Степень окисления неметаллов может быть и отрицательной, и положительной. Например: HCl ¡ -1, HCl. O ( H+1→O-2←Cl+1) Сумма cтепеней окисления всех атомов в молекуле равна 0.

ОПРЕДЕЛИТЬ СТЕПЕНИ ОКИСЛЕНИЯ ВСЕХ АТОМОВ В ЧАСТИЦАХ: KMn. O 4 K+1 Mn O-24 (+1 ОПРЕДЕЛИТЬ СТЕПЕНИ ОКИСЛЕНИЯ ВСЕХ АТОМОВ В ЧАСТИЦАХ: KMn. O 4 K+1 Mn O-24 (+1 + X – 8) = 0 X=7 K+1 Mn+7 O-24 (SO 3)2 - → H 2 SO 3 ( +1∙ 2 + X + -2∙ 3) = 0 x = +4 H 2+1 S+4 O 3 -2

Процессы окисления и восстановления p Окисление – это процесс отдачи электронов атомом, молекулой или Процессы окисления и восстановления p Окисление – это процесс отдачи электронов атомом, молекулой или ионом, при этом степень окисления повышается, а вещество является восстановителем. Na 0 – 1 e- → Na+1 (процесс окисления) p восстановление – это процесс присоединения электронов, при этом степень окисления понижается, а вещество является окислителем. Cl 0 + 1 e- → Cl-1 (процесс восстановления)

Окислители и восстановители. Окислитель - вещество, которое принимает электроны. При этом оно восстанавливается (степень Окислители и восстановители. Окислитель - вещество, которое принимает электроны. При этом оно восстанавливается (степень окисления элемента понижается). ¡ Восстановитель – вещество, которое отдает электроны. При этом оно окисляется (степень окисления элемента понижается). ¡

Типичные окислители и восстановители. ¡ ОКИСЛИТЕЛИ: - простые вещества: галогены (F 2, CI 2, Типичные окислители и восстановители. ¡ ОКИСЛИТЕЛИ: - простые вещества: галогены (F 2, CI 2, Br 2, J 2), халькогены (О 2, О 3, S) сложные вещества: HNO 3, H 2 SO 4, K 2 Mn. O 4, K 2 Cr 2 O 7, K 2 Cr. O 4, Mn. O 2, Pb. O 2, KCIO 3 - -

Типичные окислители и восстановители. ¡ - ВОССТАНОВИТЕЛИ: простые вещества: металлы (Na, Mg, Zn, Al, Типичные окислители и восстановители. ¡ - ВОССТАНОВИТЕЛИ: простые вещества: металлы (Na, Mg, Zn, Al, Fe) неметаллы - (Н 2, С, S) сложные вещества: H 2 S и сульфиды (Na 2 S), сульфиты (Na 2 SO 3), галогеноводороды (HCI, HBr, HJ).

Прогнозирование окислительновостановительных свойств S … 3 s 23 p 4 16 -8 e -6 Прогнозирование окислительновостановительных свойств S … 3 s 23 p 4 16 -8 e -6 e -2 e S-2 H 2 S S 0 S+4 S SO 2 +2 e S+6 H 2 SO 4 +6 e +8 e Только восстановитель И окислитель и восстановитель Только окислитель

Составление уравнений ОВР Существуют два метода составления уравнений окислительновосстановительных реакций: ¡ ¡ метод электронного Составление уравнений ОВР Существуют два метода составления уравнений окислительновосстановительных реакций: ¡ ¡ метод электронного баланса; метод полуреакций (электронно-ионный метод).

Составление уравнений ОВР методом электронного баланса. q Записывают схему реакции (реагенты и продукты реакции): Составление уравнений ОВР методом электронного баланса. q Записывают схему реакции (реагенты и продукты реакции): P + HNO 3 → H 3 PO 4 + NO q Определяют степени окисления у элементов, изменяющих ее: 0 +5 +5 -2 P + HNO 3 → H 3 PO 4 + NO

Составление уравнений ОВР Составляют схему электронного баланса, указывают процессы окисления и восстановления (окислитель и Составление уравнений ОВР Составляют схему электронного баланса, указывают процессы окисления и восстановления (окислитель и восстановитель) q P 0 - 5 e → P+5 окисление, восстановитель N+5 +3 e → N+2 восстановление, окислитель

Составление уравнений ОВР q Oпределяют коэффициенты при восстановителе и окислителе и переносят их в Составление уравнений ОВР q Oпределяют коэффициенты при восстановителе и окислителе и переносят их в схему реакции. 3 P 0 - 5 e → P+5 5 N+5 + 3 e → N+2 восстановление, окисление, восстановитель окислитель 3 P + 5 HNO 3 → 3 H 3 PO 4 + 5 NO

Составление уравнений ОВР q Далее находят коэффициенты для формул всех остальных веществ. q Если Составление уравнений ОВР q Далее находят коэффициенты для формул всех остальных веществ. q Если водород и кислород не меняет своих степеней окисления, то их количество подсчитывают в последнюю очередь и добавляют нужное количество молекул воды в левую или правую часть уравнения. 3 P + 5 HNO 3 + 2 H 20 = 3 H 3 PO 4 + 5 NO

КЛАССИФИКАЦИЯ ОКИСЛИТЕЛЬНОВОССТАНОВИТЕЛЬНЫХ РЕАКЦИЙ ¡ межмолекулярного окисления – восстановления ¡ внутримолекулярного окисления – восстановления ¡ КЛАССИФИКАЦИЯ ОКИСЛИТЕЛЬНОВОССТАНОВИТЕЛЬНЫХ РЕАКЦИЙ ¡ межмолекулярного окисления – восстановления ¡ внутримолекулярного окисления – восстановления ¡ самоокисления – самовосстановления (диспропорционирования)

Реакции межмолекулярного окисления – восстановления ¡ Окислитель и восстановитель входят в состав различных молекул. Реакции межмолекулярного окисления – восстановления ¡ Окислитель и восстановитель входят в состав различных молекул. Например: 0 +2 +4 С + 2 Cu. O = CO 2 + 2 Сu 0 Восстановитель Окислитель

Реакции внутримолекулярного окисления – восстановления ¡ Окислитель и восстановитель входят в состав одной молекулы Реакции внутримолекулярного окисления – восстановления ¡ Окислитель и восстановитель входят в состав одной молекулы (и представлены разными элементами, либо одним элементом, но с разными степенями окисления) +5 -2 -1 0 2 KCIO 3 = KCI + 3 O 2 Окислитель Восстановитель -3 +3 0 t NH 4 NO 2 = N 2 + 2 H 2 O

Опыт: термическое разложение бихромата аммония -3 +6 (NH 4)2 Cr 2 O 7 → Опыт: термическое разложение бихромата аммония -3 +6 (NH 4)2 Cr 2 O 7 → t +3 0 Cr 203 + N 2 + 4 H 2 O 6 2 N-3 - 6 e → N 2 o 6 2 Сr+6 +6 e → 2 Cr+3 восстановление, ок-ль окисление, восстановитель

Реакции самоокисления – самовосстановления (диспропорционирования). ¡ при протекании этих реакций происходит и повышение и Реакции самоокисления – самовосстановления (диспропорционирования). ¡ при протекании этих реакций происходит и повышение и понижение степени окисления одного и того же элемента. Например: CI 20 + H 2 O = HCI-1 + HCI+1 O Cl 0 +1 e → Cl- восстановление, окислитель Cl 0 - 1 e → Cl+ окисление, восстановитель

Влияние реакции среды на протекание ОВР (на примере соединений марганца) p. H >7 Mn+6 Влияние реакции среды на протекание ОВР (на примере соединений марганца) p. H >7 Mn+6 (K 2 Mn. O 4) Mn+7 p. H = 7 (KMn. O ) 4 Mn+4 (Mn. O 2) p. H < 7 Mn+2 (Mn. SO 4)

Опыт. Влияние реакции среды на протекание ОВР ¡ КMn. O 4 + Na 2 Опыт. Влияние реакции среды на протекание ОВР ¡ КMn. O 4 + Na 2 SO 3 + KOH → K 2 Mn. O 4 + Na 2 SO 4 + H 2 O зеленый ¡ КMn. O 4 + Na 2 SO 3 + H 2 O → Mn. O 2 + Na 2 SO 4 + KOH бурый ¡ КMn. O 4 + Na 2 SO 3 + H 2 SO 4 → Mn. SO 4 + Na 2 SO 4 + H 2 O бесцветный