Загрузка...

Інші завдання дивись тут...

Пропонуються два алгоритми складання 

електронного балансу.

Сірим кольором даються відповіді

а зеленим кольором - пояснення.

Сторінка 55

ЗАВДАННЯ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЮ

Вправа 1. Які реакції відбуваються без зміни ступенів окиснення елементів, що входять до складу реагуючих речовин? Наведіть два приклади. 

2KOH + H2SO4 = K2SO4 + H2O - реакція обміну

2K+O-2H+1 + H2+1S+6O4-2 = K2+S+6O4-2 + H2+1O-2

CaCO3 = CaO + CO2 - реакція розкладу

Ca+2C+4O3-2 = Ca+2O-2 + C+4O2-2

 

Вправа 2. Розгляньте з погляду окиснення — відновлення:

1) розклад меркурій (ІІ) оксиду під час нагрівання;

Який елемент:

а) окиснюється; Оксиген O

б) відновлюється; Меркурій Hg

в) є окисником; Меркурій Hg

г) є відновником? Оксиген O

HgO -> Hg + O2

Hg+2O-2 -> Hg0 + O20

відновник 2O-2 - 4e = O20  - окиснюється

окисник Hg+2 + 2e -> Hg0 - відновлюється

Продуктом реакції є речовина молекулярної будови (кисень О2), а для утворення однієї молекули кисню потрібно 2 атоми Оксигену.

2) добування водню дією цинку на хлоридну кислоту.

Який елемент: 

а) окиснюється; Цинк Zn

б) відновлюється; Гідроген H

в) є окисником; Гідроген H

г) є відновником? Цинк Zn

Zn + HCl -> ZnCl2 + H2

Zn0 + H+1Cl-1 -> Zn+2Cl2-1 + H20

відновник Zn0 - 2e -> Zn2+  - окиснюється                      

окисник 2H+ + 2e -> H20 - відновлюється

 

Вправа 3. Напишіть рівняння окисно-відновних реакцій: а) алюмінію з киснем; б) магнію з хлором; в) натрію із сіркою. Наведіть електронні рівняння, зазначте окисник і відновник.

а) Al + O2 = Al2O3

І спосіб

Al0 + O20 = Al2+3O3-2

відновник Al0 - 3e -> Al+3    3│12│4

окисник   O20 + 4e -> 2O-2   4│   │3

Проводимо вертикальну риску й виписуємо за нею число електронів, що віддали й приєднали атоми Алюмінію та Оксигену. Знаходимо найменше спільне кратне для чисел 3 і 4. Це число 12, яке записуємо за другою вертикальною рискою посередині.

Найменше спільне кратне ділимо почергово на 3 і 4, записуємо результат за третьою рискою в рядках, які стосуються елементів Алюмінію і Оксигену. Множники 4 і 3 є шуканими коефіцієнтами. Зрівнювати потрібно починати з тієї сторони, де більше речовин, або з тієї сторони, де є проста речовина. Коефіцієнт 4 ставимо перед формулою алюмінію, а коефіцієнт 3 - перед формулою кисню:

4Al + 3O2 -> Al2O3

Добираємо коефіцієнт для алюміній оксиду. Він становить 2. Правильно записане рівняння:

4Al + 3O2 = 2Al2O3

ІІ спосіб

Al0 + O20 = Al2+3O3-2

відновник Al0 - 3e -> Al+3    3│х 4

окисник   O20 + 4e -> 2O-2   4│х 3

Числа в останньому стовпчику — 4 і 3 — це додаткові множники в схемах відповідних процесів:

4Al- 12e- -> 4Al+3

O20 + 12e- -> 6O-2

Додамо почленно ці рівняння, одержимо сумарну схему:

4Al0 + O20 -> 4Al+3 + 6O-2 

Ці коефіцієнти переносимо у рівняння реакції (зверніть увагу: два атоми Al+3 i три O-2 вже є у складі Al2O3, тому біля цієї сполуки  ставимо коефіцієнт 2):

4Al + 3O2 = 2Al2O3

 

б) Mg + Cl2 = MgCl2

І спосіб

Mg0 + Cl20 = Mg+2Cl2-1

відновник Mg0 - 2e -> Mg+2     2│2│1

окисник   Cl20 + 2e -> 2Cl-1      2│ │1 

Проводимо вертикальну риску й виписуємо за нею число електронів, що віддали й приєднали атоми Магнію та Хлору. Знаходимо найменше спільне кратне для чисел 2 і 2. Це число 2, яке записуємо за другою вертикальною рискою посередині.

Найменше спільне кратне ділимо почергово на 2 і 2, записуємо результат за третьою рискою в рядках, які стосуються елементів Магнію і Хлору. Множники 1 є шуканими коефіцієнтами. Зрівнювати потрібно починати з тієї сторони, де більше речовин, або з тієї сторони, де є проста речовина. Ставимо коефіцієнт 1, який зазвичай не пишуть, перед формулами магнію і хлору:

Mg + Cl2 -> MgCl2

Добираємо при необхідності коефіцієнти для решти сполук. Правильно записане рівняння:

Mg + Cl2 = MgCl2

ІІ спосіб

Mg0 + Cl20 = Mg+2Cl2-1

відновник Mg0 - 2e -> Mg+2     2│х 1

окисник   Cl20 + 2e -> 2Cl-1      2│х 1

Додаткові множники дорівнюють 1.

Додамо почленно ці рівняння, одержимо сумарну схему:

Mg0 + Cl20 -> Mg+2 + 2Cl-1 

Ці коефіцієнти переносимо у рівняння реакції (зверніть увагу: два атоми Cl-1 вже є у складі MgCl2, тому біля цієї сполуки  ставимо коефіцієнт 1, який зазвичай не пишемо):

Mg + Cl2 = MgCl2

 

в) Na + S = Na2S

І спосіб

Na0 + S0 = Na2+1S-2

відновник Na0 - 1e -> Na+1      1│2│2

окисник   S0 + 2e -> S-2            2│ │1 

Проводимо вертикальну риску й виписуємо за нею число електронів, що віддали й приєднали атоми Натрію та Сульфуру. Знаходимо найменше спільне кратне для чисел 1 і 2. Це число 2, яке записуємо за другою вертикальною рискою посередині.

Найменше спільне кратне ділимо почергово на 1 і 2, записуємо результат за третьою рискою в рядках, які стосуються елементів Натрію і Алюмінію. Множники 2 і 1 є шуканими коефіцієнтами. Зрівнювати потрібно починати з тієї сторони, де більше речовин, або з тієї сторони, де є проста речовина. Коефіцієнт 2 ставимо перед формулою натрію, а коефіцієнт 1, який зазавичай не пишемо, перед формулою сірки:

2Na + S -> Na2S

Добираємо при необхідності коефіцієнт для решти сполук. Правильно записане рівняння:

2Na + S = Na2S

ІІ спосіб

Na0 + S0 = Na2+1S-2

відновник Na0 - 1e -> Na+1      1│х 2

окисник   S0 + 2e -> S-2            2│х 1 

Числа в останньому стовпчику — 2 і 1 — це додаткові множники в схемах відповідних процесів:

2Na- 2e- -> 2Na+1

S0 + 2e- -> S-2

Додамо почленно ці рівняння, одержимо сумарну схему:

2Na0 + S0 -> 2Na+1 + S-2 

Ці коефіцієнти переносимо у рівняння реакції (зверніть увагу: два атоми Na+1 i один атом S-2 вже є у складі Na2S, тому біля цієї сполуки ставимо коефіцієнт 1, який зазвичай не пишемо):

2Na + S = Na2S

Вправа 4. Укажіть, що відбувається у процесі взаємодії

Zn + Н2SO4 = ZnSO4 + Н2

А Гідроген у сульфатній кислоті відновлюється

Б Гідроген у сульфатній кислоті окиснюється

В цинк відновлюється

Г цинк окиснюється

Zn0 + Н2+1S+6O4-2 = Zn+2S+6O4-2 + Н20

відновник Zn0 - 2e -> Zn+2 окиснюється

окисник 2H+1 + 2e -> H20 відновлюється

 

Вправа 5. Укажіть, за якої умови відбувається процес відновлення:

А нейтральні атоми перетворюються на негативно заряджені йони

Б нейтральні атоми перетворюються на позитивно заряджені йони

В позитивний заряд йона збільшується

Г негативний заряд йона зменшується

Процес віддавання електронів атомом, йоном елемента, називають процесом відновлення. 

 

Додаткові завдання

Вправа 6. Укажіть суму коефіцієнтів у правій частині рівняння реакції, що відбувається за схемою

Н2S + О-> SO2↑ + Н2О:

А 2 Б 4 В 6 Г 8

Н2+1S-2 + О20 -> S+4O2-2 + Н2+1О-2

S-2 - 6e -> S+4       6 │12│2

O20 +4e -> 2O-2     │   │3

Проводимо вертикальну риску й виписуємо за нею число електронів, що віддали й приєднали атоми Сульфуру та Оксигену. Знаходимо найменше спільне кратне для чисел 6 і 4. Це число 12, яке записуємо за другою вертикальною рискою посередині.

Найменше спільне кратне ділимо почергово на 6 і 4, записуємо результат за третьою рискою в рядках, які стосуються елементів Сульфуру і Оксигену. Множники 2 і 3 є шуканими коефіцієнтами. Cтавимо коефіцієнт 2 перед формулами двох сполук Сульфуру (H2S, SO2), а коефіцієнт 3 перед формулою кисню:

2H2S + 3O2 -> 2SO2 + H2O

Добираємо коефіцієнт для води. Він становить 2. Правильно записане рівняння:

2S + 3О2 = 2SO2 + 2Н2О

Сума коефіцієнтів у правій частині рівняння: 2+2=4

 

Вправа 7. Гідроген пероксид Н2О2 виявляє як окиснювальні, так і відновлювальні властивості у реакціях, рівняння яких наведено нижче:

1) Н2О2 + 2Н+1 + 2е -> 2Н2О

2) Н2О2 – 2e -> О2↑ + 2Н+1

3) Н2О2 + 2e ->2ОН

4) Н2О2 + 2ОН – 2e -> О2↑ + 2Н2О

Укажіть рівняння реакцій, у яких гідроген пероксид Н2О2 виявляє себе як відновник:

А 1, 2 Б 3, 4 В 1, 3 Г 2, 4

Відновником є речовина, у якій атоми або йони під час хімічної реакції віддають електрони, у нашому випадку -2е.

 

Вправа 8. Розставте коефіцієнти в окисно-відновних реакціях, що відбуваються за наведеними схемами:

1) Сu + НNО3 -> Сu(NО3)2 + NО2 + Н2О

І спосіб

Сu0 + Н+1N+5О3-2 -> Сu+2(N+5О3-2)2 + N+4О2-2 + Н2+1О-2

Сu0 -2e ->Cu+2       2 │2│1

N+5 +1e -> N+4     │ │2

Проводимо вертикальну риску й виписуємо за нею число електронів, що віддали й приєднали атоми Купруму та Нітрогену. Знаходимо найменше спільне кратне для чисел 2 і 1. Це число 2, яке записуємо за другою вертикальною рискою посередині.

Найменше спільне кратне ділимо почергово на 2 і 1, записуємо результат за третьою рискою в рядках, які стосуються елементів Купруму і Нітрогену. Множники 1 і 2 є шуканими коефіцієнтами. Зрівнювати потрібно починати з тієї сторони, де більше речовин. Ставимо їх перед формулами продуктів реакції, що містять елемент, який змінив ступінь окиснення:

Cu + HNO3 -> Cu(NO3)2 + 2NO2 + H2O

Добираємо коефіцієнт для решти сполук Правильно записане рівняння:

Сu + 4НNО3 = Сu(NО3)2 + 2NО2 + 2Н2О

ІІ спосіб

Сu0 + Н+1N+5О3-2 -> Сu+2(N+5О3-2)2 + N+4О2-2 + Н2+1О-2

Сu0 -2e ->Cu+2       2│х 1

N+5 +1e -> N+4     1│х 2

Числа в останньому стовпчику — 1 і 2 — це додаткові множники в схемах відповідних процесів:

Cu- 2e- -> Cu+2

2N+5 + 2e- -> 2N+4

Додамо почленно ці рівняння, одержимо сумарну схему:

Cu0 + 2N+5 -> Cu+2 + 2N+4 

Ці коефіцієнти переносимо у рівняння реакції (зверніть увагу: коефіцієнт 2 стосується лише NO2, тому що частина атомів Нітрогену в йоні NO3 не відновилась, а увійшла до складу солі — купрум (II) нітрату. Обчислюємо загальну кількість атомів Нітрогену в правій частині рівняння: їх є 4 (2 + 2). Отже, перед формулою нітратної кислоти ставимо коефіцієнт 4):

Сu +4НNО3 -> Сu(NО3)2 + 2NО2 + Н2О

Перевіряємо, чи зрівнялося число атомів елементів, яких не було в схемах окиснення та відновлення. Число атомів Гідрогену в обох частинах різне, урівнюємо його, тому біля Н2О записуємо коефіцієнт 2.

Сu + 4НNО3 = Сu(NО3)2 + 2NО2 + 2Н2О

Число атомів Оксигену в обох частинах однакове: по 12 атомів. 

 

2) КClО3 -> КСl + О2

І спосіб

К+1Cl+5О3-2 -> К+1Сl-1 + О20

2O-2 - 4 e -> O20     412│3

Cl+5  + 6e -> Cl-1     6│  │2

Проводимо вертикальну риску й виписуємо за нею число електронів, що віддали й приєднали атоми Оксигену та Хлору. Знаходимо найменше спільне кратне для чисел 4 і 6. Це число 12, яке записуємо за другою вертикальною рискою посередині.

Найменше спільне кратне ділимо почергово на 4 і 6, записуємо результат за третьою рискою в рядках, які стосуються елементів Оксигену і Хлору. Множники 3 і 2 є шуканими коефіцієнтами. Зрівнювати потрібно починати з тієї сторони, де більше речовин. Коефіцієнти ставимо перед формулами продуктів реакції, що містять елемент, який змінив ступінь окиснення:

KClO3 -> 2KCl + 3O2

Добираємо коефіцієнти для решти сполук. Правильно записане рівняння:

2КClО3 = 2КСl + 3О2

ІІ спосіб

К+1Cl+5О3-2 -> К+1Сl-1 + О20

2O-2 - 4 e -> O20     4│х 3

Cl+5  + 6e -> Cl-1     6│х 2

Числа в останньому стовпчику — 3 і 2 — це додаткові множники в схемах відповідних процесів:

6O-2 - 12e- -> 3O20

2Cl+5 + 12e- -> 2Cl-1

Додамо почленно ці рівняння, одержимо сумарну схему:

6O0 + 2Cl+5 -> 3O20 + 2Cl-1 

Ці коефіцієнти переносимо у рівняння реакції (зверніть увагу: три атоми О0 i один атом Cl+5 вже є у складі KClO3, тому біля цієї сполуки  ставимо коефіцієнт 2):

2KClO3 = 2KCl + 3O2

Перевіряємо, чи зрівнялося число атомів елементів, яких не було в схемах окиснення та відновлення. Число атомів Калію в обох частинах однакове: по 2 атоми.

 

3) Аl + V2O5 -> V + Al2O3

І спосіб

Аl0 + V2+5O5-2 -> V0 + Al2+3O3-2

2Al0  - 6e -> 2Al+3     6│30│5

V+5 + 5 e -> V0       5│   │6

Проводимо вертикальну риску й виписуємо за нею число електронів, що віддали й приєднали атоми Алюмінію та Ванадію. Знаходимо найменше спільне кратне для чисел 6 і 5. Це число 30, яке записуємо за другою вертикальною рискою посередині.

Найменше спільне кратне ділимо почергово на 6 і 5, записуємо результат за третьою рискою в рядках, які стосуються елементів Алюмінію і Ванадію. Множники 5 і 6 є шуканими коефіцієнтами, які ставимо перед формулами продуктів реакції, що містять елемент, який змінив ступінь окиснення:

Al + V2O5 -> 6V + 5Al2O3

Добираємо коефіцієнти для решти сполук. Правильно записане рівняння:

10Аl + 3V2O5 = 6V + 5Al2O3

ІІ спосіб

Аl0 + V2+5O5-2 -> V0 + Al2+3O3-2

2Al0  - 6e -> 2Al+3     6│х 5

V+5 + 5 e -> V0       5│х 6

Числа в останньому стовпчику — 5 і 6 — це додаткові множники в схемах відповідних процесів:

10Al- 30e- -> 10Al+3

6V+5 + 30e- -> 6V0

Додамо почленно ці рівняння, одержимо сумарну схему:

10Al0 + 6V+5 -> 10Al+3 + 6V0 

Ці коефіцієнти переносимо у рівняння реакції (зверніть увагу: два атоми V+5 вже є у складі V2O5, тому біля цієї сполуки ставимо коефіцієнт 3, а два атоми Al+3 вже є у складі Al2O3, тому біля цієї сполуки ставимо коефіцієнт 5):

10Аl + 3V2O5 = 6V + 5Al2O3

Перевіряємо, чи зрівнялося число атомів елементів, яких не було в схемах окиснення та відновлення. Число атомів Оксигену в обох частинах однакове: по 15 атомів.

 

4) K2Cr2O7 + KI + H2SO4 -> Cr2(SO4)3 + I2 + K2SO4 + H2O

І спосіб

K2+1Cr2+6O7-2 + K+1I-1 + H2+1S+6O4-2 ->

-> Cr2+3(S+6O4-2)3 + I20 + K2+1S+6O4-2 + H2+1O-2

2I-1 - 2 e -> I20          2│6│3

2Cr+6  + 6e -> 2Cr+3    6│ │1

Проводимо вертикальну риску й виписуємо за нею число електронів, що віддали й приєднали атоми Йоду та Хрому. Знаходимо найменше спільне кратне для чисел 2 і 6. Це число 6, яке записуємо за другою вертикальною рискою посередині.

Найменше спільне кратне ділимо почергово на 2 і 6, записуємо результат за третьою рискою в рядках, які стосуються елементів Йоду і Хрому. Множники 3 і 1 є шуканими коефіцієнтами. Зрівнювати потрібно починати з тієї сторони, де більше речовин, або з тієї сторони, де є проста речовина. Cтавимо коефіцієнт 1, який зазвичай не пишемо, перед формулами двох сполук Хрому (K2Cr2O7, Cr2(SO4)3), а коефіцієнт 3 перед формулою йоду:

K2Cr2O7 + KI + H2SO4 -> Cr2(SO4)3 + 3I2 + K2SO4 + H2O

Добираємо коефіцієнти для решти сполук. Перевіряємо, чи зрівнялося число атомів елементів, яких не було в схемах окиснення та відновлення.  Число атомів Калію в обох частинах різне, урівнюємо його, тому біля K2SO4 записуємо коефіцієнт 4:

K2Cr2O7 + 6KI + H2SO4 -> Cr2(SO4)3 + 3I2 + 4K2SO4 + H2O

Число атомів Cульфуру в обох частинах різне, урівнюємо його, тому біля H2SO4 записуємо коефіцієнт 7:

K2Cr2O7 + 6KI + 7H2SO4 -> Cr2(SO4)3 + 3I2 + 4K2SO4 + H2O

Число атомів Гідрогену в обох частинах різне, урівнюємо його, тому біля H2SO4 записуємо коефіцієнт 7:

K2Cr2O7 + 6KI + 7H2SO4 -> Cr2(SO4)3 + 3I2 + 4K2SO4 + 7H2O

Число атомів Оксигену в обох частинах однакове: по 35 атомівПравильно записане рівняння:

K2Cr2O7 + 6KI + 7H2SO4 = Cr2(SO4)3 + 3I2 + 4K2SO4 + 7H2O

ІІ спосіб

K2+1Cr2+6O7-2 + K+1I-1 + H2+1S+6O4-2 ->

-> Cr2+3(S+6O4-2)3 + I20 + K2+1S+6O4-2 + H2+1O-2

2I-1 - 2 e -> I20          2│6│3

2Cr+6  + 6e -> 2Cr+3    6│ │1

Числа в останньому стовпчику — 3 і 1 — це додаткові множники в схемах відповідних процесів:

6I-1 - 6e- -> 3I20

2Cr+6 + 6e- -> 2Cr+3

Додамо почленно ці рівняння, одержимо сумарну схему:

6I-1 + 2Cr+6 -> 3I20 + 2Cr+3 

Ці коефіцієнти переносимо у рівняння реакції (зверніть увагу: два атоми Сr+6 вже є у складі K2Cr2O7а два атоми Cr+3 вже є у складі Cr2(SO4)3 тому біля цих сполук залишається коефіцієнт 1, який зазвичай не пишемо):

K2Cr2O7 + 6KI + H2SO4 -> Cr2(SO4)3 + 3I2 + K2SO4 + H2O

Перевіряємо, чи зрівнялося число атомів елементів, яких не було в схемах окиснення та відновлення.  Число атомів Калію в обох частинах різне, урівнюємо його, тому біля K2SO4 записуємо коефіцієнт 4:

K2Cr2O7 + 6KI + H2SO4 -> Cr2(SO4)3 + 3I2 + 4K2SO4 + H2O

Число атомів Cульфуру в обох частинах різне, урівнюємо його, тому біля H2SO4 записуємо коефіцієнт 7:

K2Cr2O7 + 6KI + 7H2SO4 -> Cr2(SO4)3 + 3I2 + 4K2SO4 + H2O

Число атомів Гідрогену в обох частинах різне, урівнюємо його, тому біля H2SO4 записуємо коефіцієнт 7:

K2Cr2O7 + 6KI + 7H2SO4 = Cr2(SO4)3 + 3I2 + 4K2SO4 + 7H2O

Число атомів Оксигену в обох частинах однакове: по 35 атомів.

 

5) K2MnO4 + CO2 -> KMnO4 + MnO2↓ + K2CO3

І спосіб

K2+1Mn+6O4-2 + C+4O2-2 -> K+1Mn+7O4-2 + Mn+4O2-2 + K2+1C+4O3-2

Mn+6 - 1 e -> Mn+7          1│22

Mn+6  + 2e -> Mn+4         2│ 1

Проводимо вертикальну риску й виписуємо за нею число електронів, що віддали й приєднали атоми Мангану. Знаходимо найменше спільне кратне для чисел 1 і 2. Це число 2, яке записуємо за другою вертикальною рискою посередині.

Найменше спільне кратне ділимо почергово на 1 і 2, записуємо результат за третьою рискою в рядках, які стосуються елементів Мангану. Множники 2 і 1 є шуканими коефіцієнтами. Зрівнювати потрібно починати з тієї сторони, де більше речовин. Коефіцієнти ставимо перед формулами продуктів реакції, що містять елемент, який змінив ступінь окиснення:

K2MnO4 + CO2 -> 2KMnO4 + MnO2 + K2CO3

Добираємо коефіцієнти для решти сполук. Перевіряємо, чи зрівнялося число атомів елементів, яких не було в схемах окиснення та відновлення. Число атомів Калію в обох частинах різне, урівнюємо його, тому біля К2СО3 записуємо коефіцієнт 2:

3K2MnO4 + CO2 -> 2KMnO7 + MnO2 + 2K2CO3

Число атомів Карбону в обох частинах однакове. Число атомів Оксигену в обох частинах різне, урівнюємо його, тому біля СО2 записуємо коефіцієнт 2:

3K2MnO4 + 2CO2 = 2KMnO4 + MnO2 + 2K2CO3:

ІІ спосіб

K2+1Mn+6O4-2 + C+4O2-2 -> K+1Mn+7O4-2 + Mn+4O2-2 + K2+1C+4O3-2

Mn+6 - 1 e -> Mn+7          1│х 2

Mn+6  + 2e -> Mn+4         2│х 1

Числа в останньому стовпчику — 2 і 1 — це додаткові множники в схемах відповідних процесів:

2Mn+6 - 2e- -> 2Mn+7

Mn+6 + 2e- -> Mn+4

Додамо почленно ці рівняння, одержимо сумарну схему:

3Mn+6 = 2Mn+7 + Mn+4

Ці коефіцієнти переносимо у рівняння реакції:

3K2MnO4 + CO2 -> 2KMnO7 + MnO2 + K2CO3

Перевіряємо, чи зрівнялося число атомів елементів, яких не було в схемах окиснення та відновлення. Число атомів Калію в обох частинах різне, урівнюємо його, тому біля К2СО3 записуємо коефіцієнт 2:

3K2MnO4 + CO2 -> 2KMnO7 + MnO2 + 2K2CO3

Число атомів Карбону в обох частинах однакове. Число атомів Оксигену в обох частинах різне, урівнюємо його, тому біля СО2 записуємо коефіцієнт 2:

3K2MnO4 + 2CO2 = 2KMnO4 + MnO2 + 2K2CO3

Інші завдання дивись тут...

Загрузка...