ОВР

Вобщем случае повышение степени окисления атомов металлов происходит преимущественно в щелочной среде, а понижение степени окисления их – в кислой среде.

Внекоторых случаях кислота может выступать в качестве окислителя (или восстановителя) и в качестве солеобразователя. Поэтому определение коэффициента перед формулой кислоты в уравнении, основанное только на схеме перемещения электронов, ведет к неправильным результатам. Таким образом, число молекул кислоты в реакции будет складываться из числа молекул кислоты, затраченной на окисление (восстановление), и кислоты, израсходованной на

солеобразование. Например:

3Сu + 8HN5+O3(p) → 3Cu(NO3)2 + 2N2+O + 4H2O,

Более сложными бывают реакции, в которых окислению (или восстановлению) подвергаются атомы или ионы не одного, а нескольких элементов одновременно.

Типы окислительно-восстановительных реакций

Существует несколько типов окислительновосстановительных реакций:

1. Межмолекулярные ОВР – реакции, в которых окислители и восстановители находятся в разных веществах.

Например:

3SO2 + 2HNO3 + 2H2O = 2H2SO4 + 2NO,

11

2. Внутримолекулярные ОВР – реакции, в которых окис-

лительивосстановительнаходятсявсоставеодноймолекулы.

Например:

N3–H4NO23+ = N2 + 2H2O,

3. Диспропорционирование – такие ОВР, которые про-

текают с одновременным увеличением и уменьшением степени окисления атомов одного и того же элемента.

Например:

3H3+NO2 = H5+NO3 + 2N2+O + H2O,

Порядок выполнения работы

Опыт 1. Влияние реакции среды на характер восстановления перманганата калия

В три пробирки поместите по 3 – 4 мл раствора перманганата калия. Затем в первую пробирку внесите 2 мл раствора серной кислоты, во вторую – 2 мл дистиллированной воды, в третью 2 мл раствора едкого натрия (едкого калия). После этого в каждую пробирку добавьте несколько кристаллов сульфита натрия до изменения цвета раствора. На основании проведенных опытов сделайте вывод о характере продуктов восстановления перманганат-иона в зависимости от рН среды. Составьте уравнения реакций, подберите коэффициенты методом электронного баланса.

12

Опыт 2. Окислительные свойства бихромата калия

Поместите в три пробирки по 3 мл раствора бихромата калия и по 3 мл серной кислоты. В первую пробирку добавьте несколько кристаллов сульфата железа (II), во вторую пробирку – несколько кристаллов сульфита натрия, в третью – добавляйте по каплям раствор иодида калия до достижения устойчивой окраски. Для подтверждения образования свободного йода в третьей пробирке каплю этого раствора поместите в пробирку с раствором крахмала. Запишите свои наблюдения. Составьте уравнения соответствующих окислительно-восстановительных реакций, подберите коэффициенты методом электронного баланса и охарактеризуйте функцию каждого из участвующих в реакции веществ.

Опыт 3. Окислительно-восстановительные свойства нитрит-иона NO−2

1.К подкисленному раствору иодида калия (под тягой) добавьте несколько капель раствора нитрита натрия NaNO2

инесколько капель раствора крахмала. Что наблюдается?

2.К подкисленному раствору перманганата калия

КМnО4 добавьте до обесцвечивания раствор нитрита натрия NaNO2. Запишите наблюдения.

Составьте уравнения окислительно-восстановительных реакций и подберите коэффициенты. Объясните, каковы функциинитританатрияNaNO2 впервойивторойчастяхопыта.

Опыт 4. Окислительно-восстановительная двойственность пероксида водорода

1. В пробирку поместите 5 – 6 капель раствора пероксида водорода, подкислите раствор 3 каплями серной кислоты и добавьте одну каплю раствора йодида калия. Наблюдайте появление малинового окрашивания. На образование

13

какого продукта оно указывает? Написать уравнение реакции. Определите в ней коэффициенты методом электронного баланса. Укажите окислитель и восстановитель.

2.В пробирку поместите 5 – 6 капель раствора перманганата калия, подкислите раствор 5 каплями серной кислоты и добавьте одну каплю раствора пероксида водорода. Наблюдайте выделение газообразного продукта (какого). Напишите уравнение реакции, учитывая, что продуктами её протекания являются кислород, сульфат марганца (II), сульфат калия и вода. Определите в ней коэффициенты методом электронного баланса. Укажите окислитель и восстановитель. Повторите эксперимент, заменив перманганат калия на дихромат калия.

3.В пробирку поместите 5 – 6 капель раствора пероксида водорода и столько же капель воды. Добавьте несколь-

ко кристалликов твердого MnO2. Что наблюдается? Напишите уравнение реакции. Укажите окислитель и восстановитель и тип реакции.

Опыт5. Термическоеразложениедихроматааммония

В фарфоровую чашку поместите горкой кристаллический дихромат аммония. Зажженной спичкой прикоснитесь к его поверхности. Что наблюдается в ходе реакции? Опишите ход реакции. Напишите схему реакции, учитывая, что продуктами разложения является оксид хрома (III), свободный азот и вода. Уравняйте реакцию методом электронного баланса. Каков тип этой реакции? Какое природное явление в уменьшенном масштабе она напоминает?

Опыт 6. Окислительно-восстановительные свойства соединений свинца и олова

1.Восстановлениеперманганатакалияхлоридом олова(II).

Впробирку с раствором перманганата калия добавьте для создания кислой среды разбавленную соляную кислоту,

14

взаимодействии с HBr восстанавливается до SO2, а с НI до H2S. Расположите галогеноводороды в порядке возрастания их восстановительной активности.

Контрольные вопросы

1.Что такое окислительно-восстановительные реакции?

2.Как называется: а) процесс отдачи электронов; б) процесс присоединения электронов?

3.Какие вещества могут выступать в роли: а) только окислителей; б) только восстановителей?

4.Назовите типы окислительно-восстановительных ре-

акций?

5.Определите степень окисления серы в следующих соединениях: SO2, SO3, H2SO4, H2S, H2SO3.

6.Методом электронного баланса уравняйте ОВР, протекающие по схемам:

а) C + HNO3 → CO2 + NO + H2O; б) AgNO3 → Ag + NO2 + O2;

в) P + KOH + H2O → PH3 + KH2PO2.

Укажите тип ОВР.

Список рекомендуемой литературы

1.Коровин, Н.В. Общая химия / Н.В.Коровин. – М.: Высш.

шк., 2002. – 558 с.

2.Глинка, Н.Л. Общая химия: учебное пособие для нехимических специальностей вузов / Н.Л. Глинка. – М.: Инте-

грал-Пресс, 2002. – 728 с.

3.Коровин, Н.В. Лабораторные работы по химии / Н.В. Коровин, Э.И. Мингулина, Н.Т. Рыжова. – М: Высш. шк., 1998.

16

4.Коровин, Н.В. Задачи и упражнения по общей химии /

Н.В. Коровин. – М.: Химия, 2000. – 230 с.

5.Забелина, И.А. Методическое пособие для самостоятельной подготовки к лабораторным работам по курсу “Химия” / И.А. Забелина, Л.В. Ясюкевич // В 2 ч. Ч. 1. – Мн.:

БГУИР, 1998.

17