Окислительно-восстановительные реакции (овр)

Химические реакции, сопровождающиеся полным или частичным переходом электронов от атомов или ионов одних элементов к атомам или ионам других элементов, называются окислительно-восстановительными.

Характерным признаком протекания ОВР является изменение степени окисления.

Степень окисления – условный заряд, который приобретается атомом в молекуле, если все связи считать ионными.

Порядок нахождения степени окисления:

1. В простых неполярных молекулах (Cl2, O2, H2) и элементах в свободном состоянии (Na, Fe, Mg) степень окисления = 0.

2. В большинстве соединений кислород имеет степень окисления = -2. Исключение: O+2F2, H2O­­­­-12.

3. Водород в соединениях имеет степень окисления, равную +1.

Исключение: CaH-12.

4. Сложные соединения: K+1MnxO-24

+1 + x + (-2)∙4 = 0

x = +7

Окислители – это вещества, присоединяющие электроны, сами восстанавливаются.

Восстановители – это вещества, отдающие электроны, сами окисляются.

1) H02 + 2Na0 = 2Na+1H-1

H02 + 2℮ = 2H-1

 
  окислительно-восстановительные реакции (овр) - student2.ru

окислитель

2Na0 – 2℮ = 2Na+1

окислительно-восстановительные реакции (овр) - student2.ru

восстановитель;

2) H02 + I02 = 2H+1I-1

H02 – 2℮ = 2H+1

окислительно-восстановительные реакции (овр) - student2.ru

восстановитель

окислительно-восстановительные реакции (овр) - student2.ru I02 + 2℮ = 2I-1

окислитель.

Ионно-электронный метод

Это метод, при котором отдельно составляются ионные уравнения для процесса окисления и для процесса восстановления с последующим суммированием их в общее ионное уравнение.

1. Порядок нахождения коэффициентов в уравнениях ОВР, если в левой части уравнения имеется молекула кислот:

K+1Mn+7O-24 + H+12C+32O-24 + H2SO4 ® Mn+2SO-24 + K2SO4 + C+4O-22 + H2O

окислительно-восстановительные реакции (овр) - student2.ru окислительно-восстановительные реакции (овр) - student2.ru окислитель: (Mn+7O4)-1 + 8H+ + 5℮ ® Mn2+ + 4H2O 2

восстановитель: (C+32O4)2- – 2℮ ® 2C+4O2 5

 
  окислительно-восстановительные реакции (овр) - student2.ru

2MnO-4 + 16H+ + 5C2O2-4 ® 2Mn2+ + 8H2O + 10CO2

2KMnO4 + 5H2C2O4 + 3H2SO4 ® 2MnSO4 + K2SO4 + 10CO2 + 8H2O

2. Порядок нахождения коэффициентов, если в левой части ОВР имеется молекула основания:

Na+1Cr+3O-22 + Br02 + NaOH ® Na+12Cr+6O-24 + Na+1Br-1 + H2O

окислительно-восстановительные реакции (овр) - student2.ru окислительно-восстановительные реакции (овр) - student2.ru восстановитель: (Cr+3O2)-1 + 4OH- - 3℮ ® (Cr+6O4)2- + 2H2O 2

окислитель: Br02 + 2℮ ® 2Br-1 3

 
  окислительно-восстановительные реакции (овр) - student2.ru

2CrO-2 + 3Br2 + 8OH- ® 2CrO2-4 + 4H2O + 6Br-1

2NaCrO2 + 3Br2 + 8NaOH ® 2Na2CrO4 + 6NaBr + 4H2O

3. Нахождение коэффициентов, если в левой части уравнения ОВР имеется молекула воды. Способ подбора коэффициентов зависит от того, что образуется в правой части. Если в полученных продуктах существует кислота, то коэффициенты подбирают как в п.1, если основание, то как в п.2.

ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ

Процессы взаимного превращения химической и электрической форм энергии называют электрохимическими процессами:

1) Процессы превращения химической энергии в электрическую (в гальванических элементах);

2) Процессы превращения электрической энергии в химическую (электролиз).

Электрохимическая система состоит из двух электродов и ионного проводника между ними. Электроды замыкаются металлическим проводником.

Ионным проводником (проводником 2-го рода) служат растворы или расплавы электролитов.

Электродами (проводниками 1-го рода) называют проводники, имеющие электронную проводимость и находящиеся в контакте с ионным проводником.

Для обеспечения работы системы электроды соединяются друг с другом металлическим проводником, называемым внешней цепью электрохимической системы.

Законы Фарадея. 1833 год

1 закон. Количество вещества, испытавшего электрохимические превращения на электроде, прямо пропорционально количеству прошедшего электричества:

m = Э ∙ I ∙ t / F , где

m – масса вещества;

Э – эквивалентная масса вещества;

I – сила тока;

t – время;

F – постоянная Фарадея, равная 96500 Кл.

Электродный потенциал

На границе металл – раствор возникает ДЭС – двойной электрический слой. Между металлом и раствором возникает разность потенциалов – электродный потенциал.

окислительно-восстановительные реакции (овр) - student2.ru - +

- +

металл - + раствор

- +

-

Потенциал, устанавливающийся в условиях равновесия электродной реакции, называется равновесным электродным потенциалом:

Ме = Меn+ + n℮; jМеn+./Ме .

Наши рекомендации