Складання рівнянь окисно-відновних реакцій

 
 

§ 15. Складання рівнянь окисно-відновних реакцій

Матеріал параграфа допоможе вам:

  • навчитися добирати коефіцієнти при складанні рівнянь окисно-відновних реакцій.

Перед тим як скласти рівняння окисно-відновної реакції, необхідно записати схему реакції з формулами всіх реагентів і продуктів.

• Допишіть схеми реакцій: а) SO2 + O ... ; б) Al + HCl → ... . Визначте в кожній реакції окисник і відновник.

Сподіваємося, що ви впорались із цим завданням. Однак при виконанні інших завдань такого типу можуть виникнути певні труднощі. Прогнозування продуктів багатьох окисно-відновних реакцій неможливе без знання характерних ступенів окиснення елементів, хімічних властивостей їхніх сполук, іншої важливої інформації.

У цьому параграфі обмежимося розглядом того, як «готові» схеми окисно-відновних реакцій перетворюють на хімічні рівняння.

Добір коефіцієнтів у схемах таких реакцій можна здійснювати звичайним способом.

• Перетворіть дві щойно складені вами схеми реакцій на хімічні рівняння.

У багатьох випадках (наприклад, коли взаємодіють або утворюються три речовини) традиційний добір коефіцієнтів потребує чимало часу. Переконайтесь у цьому, спробувавши перетворити схему реакції

FeCl2 + O2 + HCl → FeCl3 + H2O

на хімічне рівняння.

Існує універсальний та ефективний метод добору коефіцієнтів у схемах окисно-відновних реакцій. Його назва — метод електронного балансу. Він ґрунтується на тому, що кількість електронів, які втрачають одні частинки й приєднують інші, завжди однакова.

Доберемо коефіцієнти методом електронного балансу в останній схемі окисно-відновної реакції, виконавши такі дії.

1. Визначаємо ступені окиснення елементів у реагентах і продуктах реакції й підкреслюємо елементи, які змінили свої ступені окиснення:

2. З'ясовуємо, який з елементів є окисником, а який — відновником. Ферум підвищив ступінь окиснення від +2 до +3, отже, виступив відновником і окиснився, а Оксиген знизив ступінь окиснення від 0 до -2, виконав роль окисника і відновився.

3. Записуємо схеми окиснення і відновлення:

Зверніть увагу: у схемі відновлення перед атомом Оксигену записано коефіцієнт 2, бо з однієї молекули кисню утворюються два атоми. Указано також, що молекула кисню приєднує 4 електрони, оскільки кожний атом Оксигену в ній приєднує 2 електрони. Отже, у схемах окиснення й відновлення зазначають, скільки електронів втрачають або приєднують відповідні частинки і за потреби добирають коефіцієнти.

4. Готуємо запис для визначення коефіцієнтів. Розміщуємо схему відновлення під схемою окиснення, а після вертикальної лінії записуємо вказані в схемах кількості електронів:

5. Визначаємо коефіцієнти. Знаходимо найменше спільне кратне для чисел 1 і 4. Це — число 4, яке записуємо після другої вертикальної лінії. Поділивши його на кількість електронів, які втрачаються (1) і приєднуються (4), отримуємо числа 4 і 1 для схем окиснення і відновлення відповідно. Вказуємо їх за третьою вертикальною лінією:

Числа в останньому стовпчику — 4 і 1 — це коефіцієнти в схемах відповідних процесів і майбутньому рівнянні. Записавши коефіцієнти 4 в схему окиснення

6. Перетворюємо схему реакції на хімічне рівняння. Записуємо коефіцієнт 4 перед формулами двох сполук Феруму, а коефіцієнт 1 перед формулою кисню не вказуємо:

Для того щоб у правій частині схеми, як і в лівій, було два атоми Оксигену, перед формулою води має бути коефіцієнт 2:

Визначаємо коефіцієнт перед формулою хлороводню — сполуки, в якій містяться елементи, що не змінили ступенів окиснення (це — число 4), і замінюємо стрілку на знак рівності:

• Перевірте, чи однакові кількості атомів кожного елемента містяться в лівій і правій частинах рівняння.

Складаючи рівняння окисно-відновних реакцій, візьміть до уваги такі поради:

  • знайдені з урахуванням балансу електронів коефіцієнти перед формулами окисника і відновника змінювати не можна — вони є остаточними;
  • у деяких реакціях окиснюється або відновлюється лише частина атомів певного елемента, тому що відповідний реагент наявний у надлишку:

коефіцієнт перед формулою цієї сполуки добирають останнім.

ВИСНОВКИ

Рівняння окисно-відновних реакцій складають, використовуючи метод електронного балансу. Цей метод ґрунтується на тому, що кількості електронів, які віддають частинки відновника і приєднують частинки окисника, є однаковими.

  • 117. Запишіть замість крапок відповідні цифри і слова:

  • 118. Складіть рівняння окисно-відновних реакцій за наведеними схемами, використавши метод електронного балансу:

  • 119. Допишіть схеми реакцій та перетворіть їх на хімічні рівняння за методом електронного балансу:

  • 120. Реакція між ферум(ІІІ) оксидом і карбон(ІІ) оксидом може відбуватися з утворенням двох інших оксидів. Укажіть тип реакції й складіть відповідне хімічне рівняння.
  • 121. Сірка і фосфор взаємодіють із концентрованою нітратною кислотою з утворенням кислот, які відповідають вищим оксидам Сульфуру і Фосфору, а також нітроген(IV) оксиду і води. Складіть рівняння цих реакцій.
  • 122. Яку кількість електронів під час реакції кальцію з киснем:

а) втрачає 1 моль металу;

б) втрачає 1 г металу;

в) приєднує 1 л кисню (н. у.);

г) приєднує 1 г кисню?

  • 123. Обчисліть масу цинку, яку потрібно взяти для реакції з надлишком хлоридної кислоти, щоб за допомогою добутого водню перетворити 2 г купрум(ІІ) оксиду на метал.

ДЛЯ ДОПИТЛИВИХ

Окисно-відновні реакції в батарейках

Наприкінці XVIII ст. італійський фізик А. Вольта, а пізніше англійський хімік Ф. Даніел винайшли оригінальні пристрої, які називають хімічними джерелами струму. Електричний струм виникав у них унаслідок перебігу окисно-відновних реакцій між речовинами.

Перші такі пристрої містили розчини деяких солей, були громіздкими й незручними у використанні. У 1865 р. французький хімік Ж. Лекланше замінив розчин на вологу пасту з манган(IV) оксиду MnO2, амоній хлориду NH4Cl1 і графітового порошку. Він помістив пасту в невеликий цинковий резервуар і занурив у неї графітовий стержень. Зібрані пристрої вчений герметизував смолою або воском.

Винахід Ж. Лекланше використовують і нині в деяких батарейках. Їх цинковий корпус є негативним полюсом джерела постійного струму, а графітовий стержень — позитивним полюсом. Атоми Цинку втрачають електрони, залишаючи їх у металі, зазнають окиснення й перетворюються на катіони:

Zn - 2e- = Zn2+.

Тому корпус батарейки зсередини поступово руйнується. На графіті відновлюється Манган за спрощеною схемою:

Робота такого джерела струму пов'язана з перетворенням різних видів енергії. Частина внутрішньої енергії2 речовин перетворюється на електричну енергію (продукти окисно-відновної реакції мають меншу внутрішню енергію, ніж реагенти).

Нині значний попит мають компактні хімічні джерела струму з тривалим періодом роботи. Одне з таких джерел струму містить, крім цинку, аргентум(І) оксид Ag2O і калій гідроксид. Під час його роботи відбувається окисно-відновна реакція:

Zn + Ag2O + 2KOH + H2O = K2Zn(OH)4 + 2Ag.

1 Сполука належить до солей і складається з катіонів амонію NH+4 та аніонів Cl-.

2 Про цей вид енергії йдеться в § 16.

скачать dle 11.0фильмы бесплатно

Популярне з Хімії за 9 клас

Добавити коментар

Автору дуже потрібно знати, чи Вам допоміг даний матеріал?!

    • bowtiesmilelaughingblushsmileyrelaxedsmirk
      heart_eyeskissing_heartkissing_closed_eyesflushedrelievedsatisfiedgrin
      winkstuck_out_tongue_winking_eyestuck_out_tongue_closed_eyesgrinningkissingstuck_out_tonguesleeping
      worriedfrowninganguishedopen_mouthgrimacingconfusedhushed
      expressionlessunamusedsweat_smilesweatdisappointed_relievedwearypensive
      disappointedconfoundedfearfulcold_sweatperseverecrysob
      joyastonishedscreamtired_faceangryragetriumph
      sleepyyummasksunglassesdizzy_faceimpsmiling_imp
      neutral_faceno_mouthinnocent
оновити, якщо не видно коду

Коментарів 0


Ми створили сайт TEXTBOOKS з метою розміщення матеріалів (шкільних підручників) Міністерства Освіти України, для покращення освітнього процесу учнів у школах та вузах України.
Онлайн перегляд шкільного матеріалу допоможе Вам знайти якісну відповідь на поставлені питання вчителя.
Використовуйте Наш ресур для підготовки до ЗНО 2021, адже у нас присутні підготовчі курси з математики, української мови та літератури, англіської мови та історії України.