ІІ рівень. 3. Різне розміщення неоднорідних лігандів у внутрішній сфері КС зумовлює:
3. Різне розміщення неоднорідних лігандів у внутрішній сфері КС зумовлює:
а) координаційну ізомерію; б) оптичну ізомерію; в) просторову ізомерію.
4.Назві тетраамінцинк сульфат відповідає формула КС:
а)K2[Zn(OH)4]; б )[Zn(NH3)4]SO4; в)[Zn(NH3)2(H2O)2]
ІІІ рівень
5.Вказати формулу катіонної КС:
а) K4[Fe(CN)6]; б) [Mo6Cl8]Cl4; в) K[PtCl3(C2H4)]
6. Ступінь окиснення центрального атома у КС [Cr(NH3)5Br]SO4 дорівнює:
а) +3; б) +2; в) +6.
Позааудиторна самостійна робота № 5
Тема: Окисно – відновні реакції
План
1.Поняття про окисно – відновні реакції та ступінь окиснення.
2. Окиснення і відновлення – дві сторони єдиного окисно – відновного процесу.
3. Класифікація окисно – відновних реакцій.
4. Зрівнювання рівнянь ОВР методом електронного балансу.
Час виконання: 2 години.
Мета роботи: вміти класифікувати ОВР та урівнювати рівняння ОВР методом електронного балансу.
Окисно – відновні реакції (ОВР) відносять до найпоширеніших хімічних процесів у природі. Це згоряння різноманітних видів палива, корозія металів, добування металів із руд, електроліз тощо. Вони лежать в основі колообігу хімічних елементів у природі, багатьох виробничих процесів, наприклад: добування амоніаку, лугів, мінеральних кислот, пластмас, лікарських засобів тощо. Окисно – відновні процеси є основою життєдіяльності, оскільки з ними пов’язані обмін речовин і дихання, гниття та бродіння органічних сполук, засвоєння вуглекислого газу зеленими листками (фотосинтез).
Процеси окиснення – відновлення – це джерело енергії в ланцюзі дихання, за рахунок чого організм отримує майже 99% усієї енергії. Вони лежать в основі синтезу життєво необхідних органічних сполук – незамінних амінокислот, вуглеводів, жирних кислот, гормонів.
Розглянемо основні положення теорії ОВР, оскільки вони є дуже важливими для вивчення хімії біогенних елементів, певних розділів фізичної та колоїдної хімії.
Значний внесок у розвиток теорії процесів окиснення – відновлення зробив французький хімік Л. Лавуазьє. Встановивши склад повітря. Він уперше пояснив процеси горіння і дихання організмів взаємодією речовин з киснем. Сучасна теорія ОВР ґрунтується на електронних уявленнях. Її розробляли такі українські й російські вчені, як Л. Писаржевський, М. Шилов, С. Даїн, Я. Михайленко та ін. Вони сформулювали теорію, за якою окисно – відновними реакціями вважають процеси, пов’язані з перенесенням електронів від одних атомів до інших.
Реакції, які відбуваються зі зміною ступеня окиснення атомів, що входять до складу молекул реагуючих речовин, називають окисно – відновними,наприклад:
3Cu+2O + 2N-3H3 = 3Cu0 + N02 + 3H2O
Cu+2 
.Cu0
N-3 N0
Ступінь окиснення (с. о.) – це умовний заряд атома в сполуці, обчислений на основі припущення, що ця сполука складається з йонів.
Ступінь окиснення елементів у простих речовинах дорівнює нулю: С0, Н20, Са0.
Атоми Гідрогену у більшості сполук, крім гідридів складу МеН, мають с. о. +1. Оксиген має ступінь окиснення -2, за винятком пероксидів (Н2О2, Na2O2) та його сполуки з Флором OF2.
Алгебраїчна сума ступенів окиснення у сполуці дорівнює нулю, а в складному йоні – його заряду.
Як приклад розглянемо обчислення ступеня окиснення атома Нітрогену в нітратній кислоті HNO3 і атома Фосфору в фосфат – йоні PO43-, позначивши с. о. цих елементів за х:
+1 +х +3(-2) = 0 х + 4(-2) = -3
х + (-5) = 0 х = -3 +8
х = +5 х = +5
Важливо, що в кожній ОВР відбуваються одночасно два взаємозв’язаних процеси – окиснення і відновлення.
Окиснення – це віддача електронів атомом, молекулою або йоном. Ступінь окиснення при цьому зменшується, наприклад:
Ca0 - 2e Ca+2
F- -e F0
Fe+2 -е Fe+3
Відновлення – це процес приєднання електронів атомом, молекулою або йоном. Ступінь окиснення при цьому зменшується, наприклад:
Br0 + e Br-
H+ + e H0
S+6 + 2e S+4
Атоми, молекули або йони, які приєднують електрони, називають окисниками, а ті самі частинки, що віддають електрони – відновниками. Отже, в окисно – відновному процесі окисник приєднує електрони, відновлюючись при цьому, а відновник віддає електрони, окиснюючись при цьому.
S-2 – 8e S+6 відновник, процес окиснення
S+6 + 2e S+4 окисник, процес відновлення
Усі відомі ОВР поділяють на три групи:
а) міжмолекулярні, в яких окисник і відновник входять до складу різних речовин, що є учасниками окисно – відновного процесу, наприклад:
H2S-2 + Cl02 = S0 + 2HCl-
Відновник Окисник
б) внутрішньо молекулярні, в яких окисник і відновник входять до складу однієї сполуки, наприклад:
2КСІ+5О-23 = 2КСІ- + 3О02
СІ+5 +6е СІ- окисник
О-2 - 2е О0 відновник
в)диспропорціонування (самоокислення – самовідновлення), в яких атоми того самого елемента у складі однієї молекули виступають як в ролі окисника, так і в ролі відновника:
3S0 + 6KOH = 2K2S-2 + K2S+4O3 + 3H2O
S0 - 4e S+4 процес окиснення
S0 + 2e S-2 процес відновлення
Щоб урівняти рівняння ОВР методом електронного балансу, необхідно дотримуватись такого алгоритму:
1. Записати молекулярну схему реакції і визначити ступені окиснення елементів, які беруть в ній участь:
N-3H+3 + O20 N+2O-2 + H+2O-2
Відновник окисник
В цій реакції змінюють ступені окиснення Нітроген і Оксиген. До реакції нітроген у складі амоніаку мав с.о. -3, а після реакції с.о. підвищився до +2. Атоми Оксигену у складі кисню в лівій частині були електронейтральні (с. о. 0), а після реакції с. о. Оксигену знизився до -2.
2. Складаємо для Нітрогену і Оксигену схеми електронних переходів:
N-3 -5e N+2
200 + 4e 2O-2
3. Складаємо електронний баланс:
N-3 -5e N+2 5 4 окиснення, відновник
200 + 4e 2O-2 4 5 відновлення, окисник
Для цього між кількістю електронів, що їх віддав відновник (5), і кількістю електронів, що їх приєднав окисник (4), відшукаємо найменше спільне кратне. Воно дорівнюватиме 20. Поділимо 20 на 5 і одержимо коефіцієнт в електронному балансі для Нітрогену (4). Поділимо 20 на 4 і одержимо коефіцієнт в електронному балансі для Оксигену (5).
Підсумовуючи ліву та праву частини рівняння з урахуванням множників, отримаємо:
4N-3 + 5O20 = 4N+2 + 10O-2
Отримані за електронним балансом коефіцієнти переносимо у схему реакції:
4NH3 + 5O2 = 4NO + 6H20
Дата добавления: 2015-09-18; просмотров: 1285;