ЕГЭ по химии - задание 19

Егэ по химии задание 19

План

• Реакции окислительно-восстановительные.

• Понятие о степени окисления (С.О.) Сущность окислительно-восстановительных реакций Типичные окислители Типичные восстановители Разновидности ОВР Составление ОВР методом электронного баланса Значение ОВР
• Понятие о степени окисления (С.О.)
• Сущность окислительно-восстановительных реакций
• Типичные окислители
• Типичные восстановители
• Разновидности ОВР
• Составление ОВР методом электронного баланса
• Значение ОВР

Понятие о степени окисления (С.О.)

С.О. – основная характеристика состояния химических элементов.

Она  условно  обозначает заряд атома в химическом веществе, приобретенный этим атомом в процессе отдачи или принятия электронов от других элементов.

У элемента, отдавшего электрон, появляется положительная С.О., у принявшего электрон – отрицательная.

Важно помнить.  В веществах молекулы электронейтральны, и сумма С.О. всех входящих в эти молекулы атомов будет всегда нулевой.

Это позволяет находить С.О. по формулам соединений.

Сущность окислительно-восстановительных реакций

Взаимодействия веществ с изменением С.О. атомов составляющих их элементов называют  окислительно-восстановительными реакциями . 

В этой трансформации заключается их главный и характерный признак

Ещё одно определение ОВ-реакций – это химическое преобразование, протекающее с переносом электронов от одних частиц (восстановителей) к другим (окислителям).

2Na 0  + Cl 2 0  = 2Na + Cl -

Приведенный пример ОВР умозрительно можно представить состоящим из двух полуреакций:

2Na 0  – 2e -  = 2Na +   – здесь идёт отдача электроотрицательных частиц (электронов) от атома натрия, являющимся в данном случае восстановителем. Происходит  окисление.  

Во втором полупроцессе Cl 2  + 2e -  = 2Cl -  – окислитель хлор, принимая электрон, участвует в  восстановлении .

Усвоению этих процессов и обозначающих их терминов может помочь схема:

Советы для избежания путаницы в этих понятиях:

Составить аббревиатуру по первым буквам терминов:Окислитель – взял е -  - восстановился →  ОВВ  Восстановитель – отдал е -  - окислился →  ВОО  

Выучить стихотворение: Восстановитель — это тот, кто электроны отдает.  Сам отдает грабителю, злодею-окислителю.  Отдает — окисляется, сам восстановителем является.

Типичные окислители 

Сильными окислителями являются неметаллы в свободном состоянии: фтор F 2 , хлор Cl 2 , бром Br 2 , йод I 2 , кислород O 2 , озон O 3 , сера S и другие.

группа кислородсодержащих кислот, в их числе: азотная HNO 3,  концентрированная серная Н 2 SO 4 , хромовая H 2 CrO 4 , а также соответствующие им оксиды N 2 O 5 , Mn 2 O 7 , CrO 3.

к менее сильным окислителям относятся соли вышеназванных кислородосодержащих кислот, например,  KMnO 4  (Mn +7 ), K 2 Cr 2 O 7  (Cr +7 ).

Положительно заряженные частицы металлов в самой высокой степени окисления меди Cu 2+ , олова Sn 4+ , железа Fe 3+ , ртути Hg 2+ , свинца Pb 4+ .

Типичные восстановители

Простые вещества группы металлов, например, железо Fe 0 , цинк Zn 0 , алюминий Al 0  и др.

Положительно заряженные частицы металлов в самой низкой С.О., например, олова Sn 2+ , железа Fe 2+ , свинца Pb 2+  и др.

кислородсодержащие кислоты со своими окислами, в которых кислотообразующий элемент находится в низшей степени окисления, к примеру, сернистая кислота H 2 SO 3 , азотистая кислота HNO 2  и т.д.

группа бескислородных кислот и их солей: иодистовородная кислота НI, иодид калия KI, сероводород Н 2 S, сульфид натрия Na 2 S и т.д.

У веществ, содержащих атомы элементов с промежуточной С.О., может возникать окислительно-восстановительная двойственность. Так, азотистокислый натрий будет восстановителем относительно сильных окислителей (K 2 Cr 2 O 7 ) и окислителем относительно типичного восстановителя KI.

Разновидности ОВР

Межмолекулярные . К ним относят ОВ-реакции, в которых С.О. меняются у атомов разных соединений. C 0  + O 2 0  = C +4 CO 2 -2 ; N 2 0  + 3H 2 0  = 2N -3 H 3 +1 .

Внутримолекулярные.  В этом случае и окислитель, и восстановитель являются атомами одного элемента: 2H 2 O 2 -1  = 2H 2 O -2  + O 2 0 ; 2H 2 +1 O 2 -2  = 2H 2 0  +O 2 0 ; 

  Диспропорционирование.  Другое название ОВ-реакция самоокисления-самовосстановления. В процессе её один и тот же элемент в одном и том же веществе выступает и как окислитель, и как восстановитель: Cl 2 0  + H 2 + O -2  = H + Cl -  + H + Cl + O -2 

Хлор Cl 2  здесь и окисляющий и восстанавливающий элемент.

Составление ОВР методом электронного баланса

При написании ОВ-реакций важно соблюдать не только закон сохранения масс веществ до и после взаимодействия, но и равенство (баланс) электрических зарядов исходных реагентов и полученных продуктов.

При способе  электронного баланса  производится сравнение С.О.в левой и правой части уравнения. При этом необходимо знать формулы получаемых веществ.

Правило .  В уравнении ОВР  слева  сначала записывается восстановитель, отдающий электроны, потом окислитель, их принимающий.  Справа , в первую очередь пишут продукт окисления, потом восстановления, после все остальные вещества.Пример составления уравнения ОВР углерода (С) с алюминием (Al).

Al + C → Al 4 C 3

Сначала следует определить элементы, изменившие свои С.О.

Al 0  + C 0  → Al 4 +3 C 3 -4

Алюминий, отдав три электрона, сменил С.О. с 0 до +3

Al 0  → Al +3 1Al 0  - 3e -  → 1Al +3

Углерод, приняв четыре электрона, сменил свою С.О. с 0 на – 4

C 0  → C +4 1C 0  + 4e -  → 1C -4

Далее уравнение нужно сбалансировать, подбирая множители. Число отданных Al электронов подставить в полуреакцию углерода C, а число принятых углеродом электронов записать в схему полуреакции алюминия:

4| 1Al 0 -3e -  → 1Al +3

3| 1C 0 +4e -  → 1C -4

В результате алюминий лишился 4×3 = 12 электронов, а углерод принял 3×4 = 12 электронов.

Последний этап – уравнивание количества атомов слева и справа с помощью стехиометрических коэффициентов: реакцию вступило 4·1Al 0 =4Al 0  атома алюминия и 3·1C 0 =3C 0  атома углерода.

Окончательно уравнение выглядит так:

4Al 0 +3C 0  = Al 4 +3 C 3 -4

Значение ОВР

В начале статьи говорилось о значении ОВ - процессов для жизни на Земле.

Люди научились применять их для своих нужд. Используют для получения металлов, необозримого количества веществ и материалов, для очистки окружающей среды от загрязняющих её продуктов своей жизнедеятельности.

Но познание глубин и тайн этих сложнейших явлений природы продолжается…

Задание для подготовки к егэ

Ответ: 3651.

Пояснение

Домашняя работа

Вариант № 5510457

Ссылка - https:// chem-ege.sdamgia.ru/test?id=5510457