химия

8.20. Написать ионно-молекулярные и молекулярные уравнения

гидролиза

:

т

а) сульфата меди(И);

б) сульфид

з

натрия, и указать реакцию среды их водных растворов.

8.21.

ь ионно-молекулярное и молекулярное уравнения

солей

гидролиза сульфата железа (II). Как влияет на равновесие гидролиза

Написат

прибавление к раствору следующих веществ:

а)егидроксида калия;

б) серной кислоты;

Рв) нитрата натрия?

8.22. Что произойдет при сливании растворов солей хлорида ме-

прибавление к раствору следующих веществ:

У

а) бромоводородной кислоты;

б) гидроксида лития;

в) сульфата натрия?

8.25. Что произойдет при сливании растворов солей сульфата

марганца (II) и карбоната калия? Написать уравнения реакций в

ионно-молекулярной и молекулярной формах.

Т

Б

8.26. Написать ионно-молекулярные и молекулярные уравнения

гидролиза солей:

й

Н

а) сульфат хрома (III);

и

б) карбонат натрия, и указать реакцию среды их водных растворов.

8.27. Написать

ионно-молекулярное

молекулярное уравнения

р

гидролиза хлорида железа (III). Как влияет на равновесие гидролиза

прибавление к раствору следующих веществ:

а) серной кислоты;

т

б) гидроксида калия;

о

в) нитрата натрия?

8.28. Что произойдет при сливании растворов солей нитрата кад-

мия и карбоната

? Написать уравнения реакций в ионно-

о

формах.

молекулярной и молекулярнойкалия

б) сульфиНаписатнатрия, и указать реакцию среды их водных растворов.

8.29.

ьзионномолекулярные и молекулярные уравнения

гидролиза солей:

е

железа (II);

а) сульфа

Р

ионно-молекулярное и

молекулярное уравнения

8.30. Написать

целом электронейтральна.

У

Для установления степени окисления элемента, следует руково-

дствоваться следующими правилами:

Т

1. Степень окисления простых веществ равна нулю

Mg°, Fe°, Р°, S°, C1°,N20,H°2,020.

В неорганических соединениях степень окисления водорода рав-

на (+1). Например: КГ'СТ, H2+1S04, M+1N03. ИсключениеНсоставляют

гидриды металлов, в которых

степень окисления водорода равна

(-1). Например: NaH'1, СаН2"'.

Б

В кислородсодержащих соединениях, степень окисления кисло-

р

-

рода всегда (-2). Например: С0

2

2

2 й2

Исключение со-

"

, Н 0" , КМпО^

ставляют пероксиды, в которых

степеньиокисления кислорода (-1).

Например: Н202"', Na20

т

2"\

одног из элементов

2. Степень окисления

в

молекуле можно

определить по степен

окисления других элементов, поскольку мо-

з

лекула в целом электронейтральна.

о

иK2+1Cr2x07"2,

К+1Мпх04

"2,

Na2+1B4x07"2;

(+1)+Х+4(-2)=0.

2(+1 )+2Х+7(-2)=0.

2(+1)+4Х+7(-2)=0;

Х=+7,

Х=+6,

Х=+3.

е

Р

3. Суммапстепеней окисления всех элементов, входящих в состав

иона, равна степени окисления иона.

[N+sOa-2]1",

[S+604-2]2",

[С+403'2]2",

[Р+5042]3';

(+5)+3(-2)=-1,

(+6)+4(-2)=-2,

(+4)+3(-2)=-2,

(+5)+4(-2)=-3.

С° + О2° = С+4О2-2

У

С0 - 4е = С+4

процесс окисления 5

О20 + 4е = 20~2

процесс восстановления;

Т

Н

реакции свою степень окисления, а восстановитель содержит эле-

мент, степень окисления которого повышается.БСледовательно, окис-

лителями могут быть соединения

, а восстановителями - низ-

ших степеней окисления, присущих данному элементу.

й

Наиболее активными восстановителям являются металлы IA и IIA

высших

подгрупп Периодической системы, а наиболее активными окислите-

лями - неметаллы VIA и VIIA

п (кислород, галогены).

подгруп

Типичные окислител и восстановители приведены в табл. 9.1.

о

т

Таблица 9.1

и

Типичные восстановители и окислители

з

Восстановителио

Окислители

п

1

2

Галогены, 02, 03, КМп04, К2Мп04, соли

Металлы, водород, углерод СО, H2S,

S02 , H2 S03

и соли сернистой кислоты

хромовых кислот К2Сг207 и К2СЮ4

е

Бескислородные кислоты:

Кислоты HN03, H2S04KOHU,,

Р

HMn04, H2Cr04

HJ, НВГ, НС1, H2S

Соли SnCl2, FeS04, MRS04, Cr2(S04)3

Оксиды металлов:

Соединения азота:

HNO2> NH3, ТМ2Н4, NO

CuO, Ag2 0, Pb02, Cr03, Mn02

Фосфористая кислота H3P03

Ионы благородных металлов: Ag+,

J

2

Катод при электролизе

Анод при электролизе

Число электронов,

У

отдаваемых восстановителем, должно быть

реакций определяют, используя метод электронного баланса или

метод электронно-ионного баланса.

Б

Т

Порядок расстановки коэффициентов в уравнениях окислитель-

но-восстановительных реакций (метод электронногоНбаланса):

й

1. Определить элементы, которые меняют свою степень окисления.

2. Составить две полуреакции для окислителя и восстановителя

и

и определить число принятых и отданных электронов.

обеим полуреакциям.

кратно

е между числом принятых и

3. Найти наименьшее общее

отданных электронов и

определит

ь

дополнительные множители к

4. Умножить

т

множители на соответствующие

дополнительны

полуреакции и сложить

х левы

и правые части. Полученные ко-

эффициенты перенести в молекулярное уравнение

5. Если окислитель

восстановитель расходуется на получе-

ние других

продукто

илв реакции, в которых степень их окисления не

п

меняется, то необходимоз уточнить коэффициенты.

6. Уравнять число атомов водорода и кислорода.

Пример:Pb + HN03

= Pb(N03)2 + NO +H 2 0;

Р

Pb° - 2e = Pb+2

HOK ДМ

3

В итоге: ЗРЬ + 8HNO3 = 3Pb(N03)2 + 2NO + 4Н

2 0

У

По закону эквивалентов

число

моль эквивалентов окислителя

равно числу моль эквивалентов восстановителям.

Т

пэк(ок) = пэк(вос),

Б

(9.1)

т ° к

=

т ок

( 9 2 )

М э к (ОК)

Мэ к (ВОС) ' Н

Молярная масса эквивалентов окислителяй

равна молярной

массе окислителя, деленной на

о электронов, принятых од-

числ

ной молекулой окислителя. Молярная масса эквивалента вос-

становителя равна молярной массе восстановителя, деленной на

число электронов, отданных

й молекулой восстановителя.

Поскольку одно

одно

тоже вещество в разных реакциях может отда-

т

вать или принимать разное количество электронов, то молярная

и

масса его эквивалентов может иметь разные значения. Так, напри-

з

мер, КМп04 (МКМп04

= 158,0г/моль) в зависимости от среды вос-

В щелочной среде Мп+7

+ 1е = Мп+6.

станавливается п разному.

о

+7

+ 5е = Мп

+2

,

В кислой среде Мп

Р

п

+7

4

В нейтральной среде Мп

+ Зе = МгГ

о _

о

_ о

£

ф ок,

ф ВОС-5

где ф°ок

и ф°вос. - стандартные электродные потенциалы окислителя

и восстановителя.

У

ком при 8°, если ф°ок. > ф°вос, то 8° величина положительная, а

й

ArG°(298K) - величина отрицательная, поэтому самопроизвольное

протекание прямой реакции возможно. Если же ф°

< ф ,, то воз-

и

Бок

0вос

протекания окислительно-восстановительно реакции определяется

константой равновесия.

-zFe° = -р2,303RTlgK.

о

После подстановк значений

Т(298К), R(8.314 Дж/моль^К"1) и

т

F(96500 Кл/моль) получим

и

з

к = ю0,059 .

оь к = — ;

п

0,059

Характер взаимодействия металлов с кислотами зависит от

температуры, концентрации, вида кислоты и восстановительных

Р

металлами (Фме+П/Ме

~ -0,76 В) до H2S, металлами средней ак-

тивности (-0,76В <

ф^е+»/ Ме ^ -0,13В) до S,

малоактивными

металлами (ф^е + п / М е

>0) до S02 .

У

Например:

4Mg + 5H2S04

конц. = 4MgS04 + H2S +

20;

3Zn + 4H2S0

4Н

4 конц. = 3ZnS04 + S +4HТ20;

Cu + 2H

2S04

Б

конц. = CuS04 + S02 + 2H20.

Азотная

й

водорода.

кислота окисляет металлы без выделения

от её концентрации и активност

металла. Чем выше восстано-

вительная

р

кислота, тем

способность металла

более разбавлена

ион

глубже идет восстановление

аиазота (табл.9.2)-

т

Таблица

9.2

и

Продукты восстановления иона азота (N+s)

о

в азотной кислоте

HNO3

п

Металлы в рядузстандартных

Концентри-

электродных потенциалов

Разбавленная

е

рованная

Р

Li

Zn

NH3

(NH4N03),N2

N20

Fb

N2 ,N2O

NO

Сг

Sb

Hg

NO

NO2

3Ag + 4HN03 разб. = 3AgN03 + NO + 2H20.

Примеры решения задач

Т

Уровень А

Н

У

Б

1. Определить соединения, в которых степень окисления

хрома равна +3.

й

Р е ш е н и е

Алгебраическая

сумма степеней окисления отдельных атомов,

р

образующих молекулу, с учетом стехиометрических индексов

равна нулю.

о

и

a) Na2+1 Сг2

х 07"2;

б) Сгх(0"2Н+)3-;

(+1)-2+Х-2+(-2)-7 = 0;

X + 3(-2 + 1) = 0;

Х =

з

т

Х =

3.

6.

в) Сг2х03'2; и

г)К2

+Сгх04'2;

п

2+Х+4(-2) = 0;

Х-2+3(-2)=0;

Х =о3.

Х = 6.

Р

Ответ: б) Сг(ОН)3, в) Сг203.

2. еОпределить

полуреакции,

которым соответствуют про-

цессы восстановления:

а) Мп+2

Мп+7 .

б) Мп+7 -»• Мп+4 :

в) Мп°

Мп+2.

г) Мп+4

Мп+2.