Метод полуреакций для уравнивания ОВР

Метод полуреакций является удобным и универсальным методом уравнивания окислительно-восстановительных реакций.

Рассмотрим на примере реакции: Fe + 2HCl = FeCl₂ + H₂

определим степени окисления каждого элемента в каждом соединении в левой и правой частях уравнения.
Fe⁰ → Fe⁺² - элемент потерял электроны, повысил степень окисления (окислился);
H⁺¹ → H⁰ - элемент получил электроны, понизил степень окисления (восстановился);
Cl^-1 → Cl^-1 - степень окисления элемента не изменилась.

Полуреакцией восстановления называется реакция, описывающая превращение элемента-окислителя, записанная в ионном виде: 2H⁺ +2e^- = H₂
Полуреакцией окисления называется реакция, описывающая превращение элемента-восстановителя, записанная в ионном виде: Fe = Fe²⁺ + 2e^-

Суммарное уравнение и является уравнением ОВР, записанном в ионном виде. При "сложении" полуреакций окисления и восстановления каждую полуреакцию следует умножить на соответствующий коэффициент таким образом, чтобы в левой и правой части уравнения было одинаковое количество электронов. В данном случае и в левой, и в правой части по два электрона, поэтому умножать не нужно. (Точнее, эти коэффициенты равны единице).
Fe + 2H⁺ = Fe²⁺ + H₂ - уравнение ОВР в ионном виде. Для перехода в стандартный вид добавим противоионы - в нашем случае хлорид-ионы Cl^-.
Fe + 2HCl = FeCl₂ + H₂

Классификация ОВР:

Межмолекулярные – атомы окислителя и восстановителя содержатся в молекулах разных веществ. 2FeCl2 + Cl2 = 2FeCl3

Внутримолекулярные – атомы окислителя и восстановителя содержатся в молекуле одного и того же вещества (NH4)2Cr2O7 = Cr2O3 + N2 + 4H2O

К этому типу реакций относят случаи, когда атомы одного и того же элемента и с разной С.О. содержатся в молекуле одного и того же вещества.

Реакции диспропорционирования – атомы одного и того же элемента, находясь в одной степени окисления одновременно повышают и понижают свою С.О. 4KClO3 = 3KClO4 + KCl

2. Изотонический, гипер- гипотоничский растворы. Гемолиз и плазмолиз клетки. Онкотическое давление.

Растворы с одинаковым осмотическим давлением называются изотоническими,в медицине - физиологическими. Растворы, с большим осмотическим давлением, чем какой-то стандарт называются гипертоническими,а с меньшим – гипотонические.

Изотонические растворы-водные растворы изотоничнее плазмы кроме. Простейшим раствором такого типа является физ раствор NaCl. Плотность изотонического раствора равно плотности плазмы крови.

Все эти растворы используются в терапии различных заболеваний в целях снятия интоксикации и других проявлений болезни. Изотонические расвторы не применяются для внутреннего введения, не приводят к гемолизу эритроцитов при внутривенном введении.

Если растительную или животную клетку поместить в гипертонический раствор, наблюдается плазмолиз, т.к. молекулы воды переходят в более концентрированный раствор и клетка уменьшается в объеме – сжимается. В гипотонических растворах с клетками эритроцитов происходит гемолиз, т.к. из-за осмоса молекулы растворителя переходят в клетку, вследствие чего она увеличивается в объеме и может разрушиться.

Гипертонический раствор- раствор осматическое давление которого выше нормального.

Гипотонический-имеющий меньшее осмотическое давление по отношению к другому, то есть обладающий меньшей конц в-ва, не проникающего через мембрану.

Часть осмотического давления крови, обусловленная высокомолекулярными соединениями (альбуминами, глобулинами) называется онкотическим давлением.

Билет 21

1. Перманганатомерия; иодометрия: определение концентрации Н2О2 и активного хлора в хлорной извести. Эквивалент в ОВР.

Перманганатометрия– относится к ОВ методам титрования.

Пепманганатометрия проводится с целью определения концентрации восстановителей. Сущность метода заключается в определении восстановителей в различных средах по затраченному объему раствора KMnO4 известной концентрации. Титрование раствором перманганата калия ведут до появления устойчивой розовой окраски при добавлении 1 капли. Рассчет содержания восстановителей в анализируемом растворе проводят по закону эквивалентов

Титрантомметода является перманганат калия – KMnO4 – сильный окислитель и вступает в реакции со многими восстановителями. Определение проводится в кислой среде, в щелочной и нейтральной.

MnO4 (роз – чисто фиолет) => (pH<7) H+ Mn²⁺ (бесцв), … =>(pH=0, H2O) MnO2 (бурый), … => (pH>7) MnO4^2- (зел)

Одним из преимуществ перманганатометрии является титр – возможность фиксирования точки эквивалентности без использования индикатора (розовая окраска проходит в конце титрования – избыточная капля). Методом можно определить большинство восстановителей. Определение солей железа 2

5Fe²⁺ + MnO₄^- + 8H⁺ => 5Fe³⁺ + Mn²⁺ + 4H₂O

Иодометрия. Косвенно для определения индифферентных в ОВ плане веществ: Ca²⁺ + C₂O₄^2- =>CaC₂O₄↓

Косвенный метод – в котором в качестве вспомогательного реагента применяется иодид калия, а титрантом является Na2S2O3.

Иодометрический метод – основан на ОВ процессах, связанных с реакцией восстановления J₂ + 2e =>J^-или с реакцией окисления 2J^- - 2e =>J₂

рассчет по закону эквивалентов

Иодометрия используется для:

1)определения восстановителей окислением их раствором иода:

2Na₂S₂O₃ + J2 => 2NaJ + Na₂S₄O₆

2S₂O₃^2-- 2e => S₄O₆^2-

J₂ + 2e =>2J^-

2) для определения окислителей восстановлением иодид-ионами

2KMnO4 + 10KJ + 8H2SO4 => 5J2 + 2MnSO4 + 6K2SO4 + 8H2O