alhimikov.net
главная контакты навигация по сайту гостевая книга
 


таможенный брокер стоимость услуг.

Составление окислительно-восстановительных
реакций ионно-электронным методом
(метод полуреакций)

Одним  из самых трудных заданий для учащихся и студентов является составление окислительно-восстановительных реакций. Используют для этого два метода: ионно-электронный метод и метод электронного баланса.  Второй метод очень часто используется в школьной программе для расстановки коэффициентов. Этот метод мало применим для составления уравнений окислительно-восстановительных реакций в органической химии. Ионно-электронный метод позволяет составлять сложные уравнения реакций с точным указанием продуктов реакции.
Поэтому, остановлюсь на первом методе. Этот метод оперирует реальными частицами, которые присутствуют в реакционной системе. Окислительно-восстановительные реакции в растворах протекают в одной из сред: кислой, щелочной, нейтральной.
Сам окислительно-восстановительный процесс сопровождается изменением количества кислорода в реагирующей частице. Могут быть два случая: количество кислорода возрастает или убывает или остается неизменным.
Таблица.

Изменение количества кислорода Реакция среды Схема реакции
Возрастает Кислая В кислой среде источником кислорода являются молекулы воды:
Н2О–>О-2+2Н+
Нейтральная В нейтральной среде источником кислорода также является вода
Н2О–>О-2+2Н+
Щелочная Источник кислорода являются – гидроксогруппы OH-. Две гидроксогруппы выделяют один кислород, образуя при этом воду.
2ОН-–>О-22О
Убывает Кислая Кислород, который освобождается при реакции, соединяется с ионами водорода, образуя воду.
О-2+2Н+–>Н2О
Нейтральная

Освобождающийся кислород соединяется с молекулами воды с образованием гидроксогрупп:
О-22О–>2ОН-

Щелочная

Как и в нейтральной среде

О-22О–>2ОН-


Рассмотрим на примере окисления этилена водным раствором KMnO4

1. Запишем схему реакции, указывая исходные вещества и продукты реакции, учитывая то, что ион MnO-4в нейтральной среде превращается в оксид марганца (IV) MnO2, а этилен в этиленгликоль

уравнение


2. Неизвестный продукт или продукты выявим позднее.
Составим уравнения реакции в ионных-формах для процессов окисления и восстановления:
а) окисление

уравнение

 

Из схемы видно, что количество атомов кислорода увеличилось. Так как реакция протекает в нейтральной среде, то источником кислорода является вода, точнее молекулы воды Н2О–>О-2+2Н+(см. таблицу).

уравнение


Составляем ионные уравнения для процессов окисления и восстановления, последовательно анализируя происходящие с реагирующими частицами изменения. В данном случае число кислорода в молекуле увеличилось на два, следовательно перед водой ставим коэффициент 2.

Находим число электронов, принимавших участие в данном превращении. Заряд исходных частиц равен "0", продуктов реакции-"+2". Следовательно было отдано 2 электрона.

схема


б) восстановление MnO-4->MnO2
При протекании реакции в нейтральной среде, кислород, освобождающийся в реакции присоединяется к воде О-22О–>2ОН-. Одна молекула воды присоединяетодин кислород, а в данном процессе количество кислорода уменьшается на 2 атома, следовательно для восстановления 1 моль перманганат-иона потребуется 2 молекулы воды.
MnO4- + 2H2O —> MnO2 + 4OH-
Подсчитаем суммарные заряды в левой и правой частях. В левой части заряд равен "-1", в правой "-4". Следовательно было присоединено 3 электрона. Запишем суммарное уравнение процесса.

схема

Прцесс окисления-восстановления сопровождается перемещением электронов. Должен соблюдаться правило "число отданных электронов равно числу принятых"

В нашем случае в процессе окисления принимает участиет 2 электрона, в процессе восстановления – 3. Уравняем число электронов, найдя наименьшее общее кратное для 2 и 3, Это будет число 6, разделим его на число электронов в процессах. Получаем коэффициенты 3 и 2.

схема
схема

Суммируем эти два процесса с учетом коэффициентов, получим результат

схема

Справа в уравнении реакции имеются 6 ионов водорода Н+и 8 гидроксогрупп ОН-. Они образуют 6 молекул воды и две гидроксогруппы остаются. Сокращаем 6 молекул воды справа и 6 молекул-в левой части. Получим

схема

В растворе присутствуют ионы калия К+, которые не принимали участия в реакции. Они-то и образуют с гидроксогруппой щелочь КОН.

Окончательно уравнение реакции

схема

гостиницы челябинска по привлекательной цене | таможенный брокер стоимость услуг.
 Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100 Союз образовательных сайтов
© «alhimikov.net» 2006-2008      info@alhimikov.net