Загрузка...

Інші завдання дивись тут...

До алгоритму складання електронного балансу,

запропонованого у підручнику,

додається уточнення, що трапляються і певні винятки.

А у завданнях до параграфу пропонуються приклади з винятками.

Сірим кольором даються відповіді, а зеленим кольором - пояснення.

Знаємо, розуміємо

1. Сформулюйте визначення окисника та відновника, процесів окиснення й відновлення. Окисник — це частинка (атом чи йон), що приєднує електрони. Ступінь окиснення окисника в ході окисно-відновної реакції завжди зменшується. Відновник — це частинка (атом чи йон), що віддає електрони. Ступінь окиснення відновника в ході окисно-відновної реакції завжди збільшується.

 

Застосовуємо

Вправа 84. Перетворіть схеми окисно-відновних реакцій на рівняння. До кожного рівняння визначте тип реакції за відомими вам класифікаціями, складіть електронний баланс, зазначте окисник і відновник, процеси окиснення та відновлення.

а) Cu + O2 -> CuO

Тип реакції: сполучення, окисно-відновна.

Cu0 + O20 -> Cu+2O-2

відновник Cu0 -2e -> Cu+2    │4│2 - процес окиснення

окисник   O20 + 4e -> 2O-2   │  │1 - процес відновлення 

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

2Cu0 -4e -> 2Cu+2

O20 + 4e -> 2O-2  

Додамо почленно ці рівняння, одержимо сумарну схему:

2Cu0 + O20 -> 2Cu+2 + 2O-2

Ці коефіцієнти переносимо у рівняння реакції: 

2Cu + O2 = 2CuO 

б) CuCl2 + Fe -> FeCl2 + …

CuCl2 + Fe = FeCl2 + Cu

Тип реакції: заміщення, окисно-відновна.

Cu+2Cl2-1 + Fe0 = Fe+2Cl2-1 + Cu0

окисник   Cu+2 + 2e -> Cu0    2│ │1 процес відновлення

відновник Fe0 -2e -> Fe2+      2│2│1 процес окиснення

Додаткові множники дорівнюють 1.

Додамо почленно ці рівняння, одержимо сумарну схему:

Cu+2 + Fe0 -> Cu0 + Fe2+ 

Ці коефіцієнти переносимо у рівняння реакції:

CuCl2 + Fe = FeCl2 + Cu 

Перевіряємо, чи зрівнялося число атомів елементів, яких не було в схемах окиснення та відновлення. У нашому випадку це Хлор: в обох частинах рівняння записано по 2 атоми.

в) АgNO3 -> Ag + NO2+ O2

Тип реакції: розкладу, окисно-відновна.

Аg+1N+5O3-2 -> Ag0 + N+4O2-2 + O20

відновник 2O-2 - 4e -> O20  4 х 1 процес окиснення

окисник Ag+1 + 1e -> Ag0   1│ х 2 процес відновлення 

окисник N+5 + 1e -> N+4   1 х 2 -  процес відновлення

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

2O-2 - 4e -> O20 

2Ag+1 + 2e -> 2Ag0 

2N+5 + 2e -> 2N+4 

Додамо почленно ці рівняння, одержимо сумарну схему:

2O-2 + 2Ag+1 + 2N+5 ->  O20 2Ag0 2N+4 

Ці коефіцієнти переносимо у рівняння реакції:

2АgNO3 -> 2Ag + 2NO2+ O2

г) РН3 + О2 -> Р2О5 + Н2О

Тип реакції: окисно-відновна.

Р-3Н3+1 + О20 = Р2+5О5-2 + Н2+1О-2

відновник  P-3 - 8e -> P+5        8│8│1 процес окиснення

окисник   O20 + 4e -> 2O-2    4│  │2 процес відновлення

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

P-3 - 8e -> P+5    

2O20 + 8e -> 4O-2

Додамо почленно ці рівняння, одержимо сумарну схему:

P-3 + 2O20 -> P+5 + 4O-2

Ці коефіцієнти переносимо у рівняння реакції (зверніть увагу: з одного атома P-3 утво-

рюється у два рази більше атомів P+5 у складі P2O5, тому біля PН3 записуємо коефіцієнт 2. Частина атомів Оксигену в молекулі О2 не відновилась, а увійшла до складу оксиду — фосфор (V) оксиду. Обчислюємо загальну кількість атомів Оксигену в правій частині рівняння: їх є 6 (5 + 1). Отже, перед формулою кисню пишемо коефіцієнт 3.

2РН3 + 3О2 -> Р2О5 + 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 H2O записуємо коефіцієнт 3. 

2РН3 + 3О2 -> Р2О5 + 3Н2О

Число атомів Оксигену в обох частинах стало різне, урівнюємо його, тому біля O2 записуємо коефіцієнт 4.

2РН3 + 4О2 -> Р2О5 + 3Н2О

 

Вправа 85. Складіть рівняння окисно-відновної реакції за схемою.

NH3 + Br2 -> N2 + НBr

У цій реакції бром є (І), а загальна кількість електронів, що беруть участь в окисно-відновному процесі, дорівнює (ІІ).

  I II

А

Б

В

Г

окисником

відновником

окисником

відновником

1

3

6

7

N-3H3+ + Br20 -> N20 + Н+Br-

відновник  2N-3 - 6e -> N20      6│6│1 процес окиснення

окисник   Br20 + 2e -> 2Br-      2│  │3 процес відновлення

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

2N-3 - 6e -> N20

3Br20 + 6e -> 6Br-

Додамо почленно ці рівняння, одержимо сумарну схему:

2N-3 + 3Br20  -> N20 + 6Br-

Ці коефіцієнти переносимо у рівняння реакції:  

2NH3 + 3Br2 -> N2 + 6НBr.

Перевіряємо, чи зрівнялося число атомів елементів, яких не було в схемах окиснення та відновлення. У нашому випадку це Гідроген: в обох частинах рівняння записано по 6 атомів.

 

Вправа 86. При взаємодії розбавленої нітратної кислоти з міддю утворюються сіль (купрум (ІІ) нітрат), вода та нітроген (ІІ) оксид. Складіть рівняння реакції та спробуйте розставити коефіцієнти шляхом арифметичного добору. За потреби здійсніть добір коефіцієнтів на основі електронного балансу.

HNO3 + Cu = Cu(NO3)2 + H2O + NO

H+1N+5O3-2 + Cu0 = Cu+2(N+5O3-2)2 + H2+1O-2 + N+2O-2

відновник  Сu0 - 2e -> Cu+2   2│6│3 процес окиснення

окисник   N+5 + 3e -> N+2    3│  │2 процес відновлення 

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

3Сu0 - 6e -> 3Cu+2 

2N+5 + 6e -> 2N+2

Додамо почленно ці рівняння, одержимо сумарну схему:

3Сu0 + 2N+5 -> 3Cu+2 + 2N+2

Ці коефіцієнти переносимо у рівняння реакції (зверніть увагу: коефіцієнт 2 стосується лише NO, 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 8 (6 + 2), отже, перед формулою нітратної кислоти записуємо коефіцієнт 8): 

8HNO3 + 3Cu = 3Cu(NO3)2 + H2O + 2NO

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 H2O записуємо коефіцієнт 4. Число атомів Оксигену в обох частинах однакове: по 24 атоми.

8HNO3 + 3Cu = 3Cu(NO3)2 + 4H2O + 2NO

 

Вправа 87. У поданих на «Сторінці ерудита» прикладах окисно-відновних реакцій зазначте окисники та відновники, процеси окиснення й відновлення.

Приклад 1. Окисником і відновником є Хлор. 

Процес окиснення: Cl0 – 5 e -> Cl+5

Процес відновлення: Cl0 + 1e -> Cl-

Тип ОВР: диспропорціювання (самоокиснення-самовідновлення) — реакції, у ході яких й окиснюються, і відновлюються атоми одного хімічного елемента.

Приклад 2. Окисником і відновником є калій нітрат. 

Процес окиснення: 2O-2 – 4 e -> O20

Процес відновлення: N+5 + 2e -> N+3

Тип ОВР: внутрішньомолекулярні окисно-відновні реакції — реакції, окисником і відновником у яких є один і той самий реагент.

Інші завдання дивись тут...  

Загрузка...