Урок №1-2. Окислительно-восстановительные реакции. Реакции соединения, разложения, замещения и обмена с точки зрения окисления и восстановления

В первом уравнении степени окисления элементов не изменились, а во втором изменились – у меди и железа.

Вторая реакция относится к окислительно-восстановительным.

Реакции, в результате которых изменяются степени окисления элементов, входящих в состав реагирующих веществ и продуктов реакции, называют окислительно-восстановительными реакциями (ОВР)

СОСТАВЛЕНИЕ УРАВНЕНИЙ ОКИСЛИТЕЛЬНО-ВОССТАНОВИТЕЛЬНЫХ РЕАКЦИЙ

Существуют два метода составления окислительно - восстановительных реакций - метод электронного баланса и метод полуреакций. Здесь мы рассмотрим метод электронного баланса.

В этом методе сравнивают степени окисления атомов в исходных веществах и в продуктах реакции, при этом руководствуемся правилом: число электронов, отданных восстановителем, должно равняться числу электронов, присоединённых окислителем.

Для составления уравнения надо знать формулы реагирующих веществ и продуктов реакции. Рассмотрим этот метод на примере.

Задание 1. Расставьте коэффициенты в реакции, схема которой: HCl + MnO₂ = Cl₂ + MnCl₂ + H₂O

Алгоритм расстановки коэффициентов

1.Указываем степени окисления химических элементов

Подчёркиваем химические элементы, в которых изменились степени окисления

2.Составляем электронные уравнения, в которых указываем число отданных и принятых электронов

За вертикальной чертой ставим число электронов, перешедших при окислительном и восстановительном процессах. Находим наименьшее общее кратное (взято в красный кружок). Делим это число на число перемещённых электронов и получаем коэффициенты (взяты в синий кружок). Значит, перед марганцем будет стоять коэффициент-1, который мы не пишем, и перед Cl₂ тоже -1.

Перед HCl коэффициент 2 не ставим, а считаем число атомов хлора в продуктах реакции. Оно равно - 4.Следовательно, и перед HCl ставим - 4,уравниваем число атомов водорода и кислорода справа, поставив перед H₂O коэффициент - 2. В результате получится химическое уравнение:

Задание 2. Рассмотрим более сложное уравнение: H₂S + KMnO₄ + H₂SO₄ =S + MnSO₄ + K₂SO₄ + H₂O

Расставляем степени окисления химических элементов:

Электронные уравнения примут следующий вид

Перед серой со степенями окисления -2 и 0 ставим коэффициент 5, перед соединениями марганца -2, уравниваем число атомов других химических элементов и получаем окончательное уравнение реакции

Основные положения теории окислительно-восстановительных реакций

1. Окислением называется процесс отдачи электронов атомом, молекулой или ионом.

Например:

Al⁰ – 3e^- = Al⁺³

Fe⁺² - e^- = Fe⁺³

H₂⁰ – 2e^- = 2H⁺¹

2Cl^-1 - 2e^- = Cl₂⁰

При окислении степень окисления повышается.

2. Восстановлением называется процесс присоединения электронов атомом, молекулой или ионом.

Например:

S⁰ + 2е^- = S^-2

Сl₂⁰ + 2е^- = 2Сl^-1

Fe⁺³ + е^- = Fe⁺²

При восстановлении степень окисления понижается.

3. Атомы, молекулы или ионы, отдающие электроны называются восстановителями. Во время реакции они окисляются.

Ато­мы, молекулы или ионы, присоединяющие электроны, называются окислителями. Во время реакции они восстанавливаются.

Так как атомы, молекулы и ионы входят в состав определенных веществ, то и эти вещества соответственно называются восстановителями или окислителями.

4. Окислительно-восстановительные реакции представляют собой единство двух противоположных процессов - окисления и восстановле­ния.

Число электронов, отдаваемых восстановителем, равно числу электронов, присоединяемых окислителем.

ЗАДАНИЯ ДЛЯ ЗАКРЕПЛЕНИЯ

№1. Определите степень окисления атомов химических элементов по формулам их соединений: H₂S, O₂, NH₃, HNO₃, Fe, K₂Cr₂O₇

№2. Определите, что происходит со степенью окисления серы при следующих переходах:

А) H₂S → SO₂ → SO₃

Б) SO₂→ H₂SO₃ → Na₂SO₃

Какой можно сделать вывод после выполнения второй генетической цепочки?

На какие группы можно классифицировать химические реакции по изменения степени окисления атомов химических элементов?

№3. Расставьте коэффициенты в УХР методом электронного баланса, укажите процессы окисления (восстановления), окислитель (восстановитель); запишите реакции в полном и ионном виде:

А) Zn + HCl = H₂+ ZnCl₂

Б) Fe + CuSO₄ = FeSO₄ + Cu

№4. Даны схемы уравнений реакций:

СuS + HNO₃(разбавленная) = Cu(NO₃)₂ + S + NO + H₂O

K + H₂O = KOH + H₂

Расставьте коэффициенты в реакциях используя метод электронного баланса.

Укажите вещество - окислитель и вещество - восстановитель.

СМОТРИ УРОК ПО ТЕМЕ "ОВР" В 8 КЛАСЕ