Балансу складіть рівняння реакції, що протікає за схемою. Метод електронного балансу у доступному викладі

1.Cr2(SO4)3 +… + NaOH → Na2CrO4 + NaBr + … + H2O

2. Si + HNO3 + HF → H2SiF6 + NO + …

3. P + HNO3 + … → NO + …

4. K2Cr2O7 + … + H2SO4 → I2 + Cr2(SO4)3 + … + H2O

5. P + HNO3 + … → NO2 + …

6. K2Cr2O7 + HCl → Cl2 + KCl + … + …

7. B + HNO3 + HF → HBF4 + NO2 + …

8. KMnO4 + H2S + H2SO4 → MnSO4 + S + …+ …

9. KMnO4 + … → Cl2 + MnCl2 + … + …

10. H2S + HMnO4 → S + MnO2 +

11. KMnO4 + KBr + H2SO4 → MnSO4 + Br2 + … + …

12. KClO + … → I2 + KCl + …

13. KNO2 + … + H2SO4 → NO + I2 + … + …

14. NaNO2 + … + H2SO4 → NO + I2 + … + …

15. HCOH + KMnO4 → CO2 + K2SO4 + … + …

16. PH3 + HMnO4 → MnO2 + … + …

17. P2O3 + HNO3 + … → NO + …

18. PH3 + HClO3 → HCl + …

19. Zn + KMnO4 + … → … + MnSO4 + K2SO4 + …

20. FeCl2 + HNO3 (кінець.) → Fe(NO3)3 + HCl + … + …

Завдання C1(рішення та відповіді)

1. Cr2(SO4)3 + 3Br2 + 16NaOH = 2Na2CrO4 + 6NaBr + 3Na2SO4 + 8H2O

Si0 – відновник, HNO3(N+5) – окислювач

3. 3P + 5HNO3 + 2H2O = 3H3PO4 + 5NO

KI (I-) – відновник, K2Cr2O7 (Cr+6) – окислювач

5.

K2Cr2O7 (Cr+6) – окислювач, HCl (Cl-) – відновник

7. B + 3HNO3 + 4HF = HBF4 + 3NO2 + 3H2O

H2S (S-2) – відновник, KMnO4 (Mn+7) – окислювач

9. 2KMnO4 + 16HCl = 5Cl2 + 2MnCl2 + 2KCl + 8H2O

H2S (S-2) – відновник, HMnO4 (Mn+7) – окислювач

11. 2KMnO4 + 10KBr + 8H2S04 = 2MnSO4 + 5Br2 + 6K2SO4 + 8H2O

KClO (Cl+1) – окислювач, HI (I-) – відновник

13. KNO2 + 2HI + H2SO4 = 2NO + I2 + K2SO4 + 2H2O

NO (N+2) – відновник, KClO (Cl+1) – окислювач

15. 5HCOH + 4KMnO4 + 6H2SO4 = 5CO2 + 2K2SO4 + 4MnSO4 + 11H2O

KMnO4 (Mn+7) – окислювач, PH3 (P-3) – відновник

17. 3P2O3 + 4HNO3 + 7H2O = 4NO + 6H3PO4

PH3 (P-3) – відновник, HClO3 (Cl+5) – окислювач

19. 5Zn + 2KMnO4 + 8H2SO4 = 5ZnSO4 + 2MnSO4 + K2SO4 + 8H2O

FeCl2 (Fe+2) – відновник, HNO3(N+5) - окислювач

Завдання С2

1. Дані речовини: магній аміак, азот, азотна кислота (розб.). Напишіть рівняння чотирьох можливих реакцій між цими речовинами.

2. Дано речовини: кальцій, фосфор, азотна кислота. Напишіть рівняння чотирьох можливих реакцій між цими речовинами.

3. Дані речовини: сульфіт натрію, вода, гідроксид калію, перманганат калію, фосфорна кислота. Напишіть рівняння чотирьох можливих реакцій між цими речовинами.

4. Дано речовини: мідь, азотна кислота, сульфід міді (II), оксид азоту (II).

5. Напишіть рівняння чотирьох можливих реакцій між цими речовинами.

6. Дано речовини: сірка, сірководень, азотна кислота (конц.), сірчана кислота (конц.). Напишіть рівняння чотирьох можливих реакцій між цими речовинами.

7. Дані водні розчини: хлориду заліза (III), йодиду натрію, біхромату натрію, сірчаної кислоти та гідроксиду цезію. Напишіть рівняння чотирьох можливих реакцій між цими речовинами.

9. Напишіть рівняння чотирьох можливих реакцій між цими речовинами.

10. Дані речовини: вуглець, водень, сірчана кислота (конц.), діхромат калію. Напишіть рівняння чотирьох можливих реакцій між цими речовинами.

11. Дані речовини: кремній, соляна кислота, їдкий натр, гідрокарбонат натрію. Напишіть рівняння чотирьох можливих реакцій між цими речовинами.

12. Дані речовини: алюміній, вода, азотна кислота, розведена, концентрований розчин гідроксиду натрію. Напишіть рівняння чотирьох реакцій.

13. Дано водні розчини: сульфіду натрію, сірководню, хлориду алюмінію, хлору. Напишіть рівняння чотирьох можливих реакцій між цими речовинами.

14. Дано речовини: оксид натрію, оксид заліза (III), йодоводород, вуглекислий газ. Напишіть рівняння чотирьох можливих реакцій між цими речовинами.

15. Дано водні розчини: гексагідроксоалюмінату калію, хлориду алюмінію, сірководню, гідроксиду рубідії. Напишіть рівняння чотирьох можливих реакцій між цими речовинами

16. Дано речовини: карбонат калію (розчин), гідрокарбонат калію (розчин), вуглекислий газ, хлорид магнію, магній. Напишіть рівняння чотирьох можливих реакцій між цими речовинами.

17. Дано речовини: нітрат натрію, фосфор, бром, гідроксид калію (розчин). Напишіть рівняння чотирьох можливих реакцій між цими речовинами.

Завдання С2 (рішення та відповіді)

3Mg + 2NH3 = Mg3N2 + 3H2

4Mg + 10HN03 = 4Mg(NO3)2 + N2O + 5H2O

NH3 + HNO3 = NH4NO3

4Ca + 10HNO3(кінець) = 4Сa(NO3)2 + N2O + 5H2O

4Ca + 10HNO3(розб) = 4Сa(NO3)2 + NH4NO3 + 3H2O

P + 5HNO3 = H3PO4 + 5NO2 + H2O

3Ca + 2P = Ca3P2

Na2SO3 + 2KMnO4 + 2KOH = Na2SO4 + 2K2MnO4 + H2O

3Na2SO3 + 2KMnO4 + H2O = 3Na2SO4 + 2MnO2 + 2KOH

Na2SO3 + H3PO4 = NaH2PO4 + NaHSO3

3KOH + H3PO4 = K3PO4 + 3H2O

Cu + 4HNO3(кінець) = Cu(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O

3Cu + 8HNO3(розб) = 3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O

CuS + 8HNO3(кінець) = CuSO4+ 8NO2 + 4H2O

2Cu + 2NO = 2CuO + N2

S + 6HNO3(кінець) = H2SO4 + 6NO2 + 2H2O

S + 2H2SO4(кінець) = 3SO2 + 2H2O

H2S + 2HNO3(кінець) = S + 2NO2 + 2H2O

H2S + 3H2SO4(кінець) = 4SO2 + 4H2O

2FeCl3 + 2NaI = 2NaCl + 2FeCl2 + I2

FeCl3 + 3CsOH = Fe(OH)3↓ + 3CsCl

H2SO4 + 2CsOH = Cs2SO4 + 2H2O

Na2Cr2O7 + 2CsOH = Na2CrO4 + Cs2CrO4 + H2O

Na2Cr2O7 + 6NaI + 7H2SO4 = Cr2(SO4)3 + 3I2 + 4Na2SO4 + 7H2O

2Al + 3Cl2 = 2AlCl3

2KI + Cl2 = I2 + 2KCl

2KI + 2H2SO4(конц) = I2 + K2SO4 + SO2 + 2H2O

2Al + 6H2SO4(кінець) = Al2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O

C + 2H2SO4(конц) = CO2 + 2SO2 + 2H2O

3C + 8H2SO4 + 2K2Cr2O7 = 3CO2 + 2Cr2(SO4)3 + 2K2SO4 + 8H2O

K2Cr2O7 + 2H2SO4 = 2KHSO4 + 2CrO3 + H2O

NaOH + HCl = NaCl + H2O

NaHCO3 + HCl = NaCl + CO2 + H2O

NaHCO3 + NaOH = Na2CO3 + H2O

Si + 4NaOH = Na4SiO4 + 2H2

2Al(безокс. пя) + 6H2O = 2Al(OH)3 + 3H2

NaOH + HNO3 = NaNO3 + H2O

8Al + 30HNO3 = 8Al(NO3)3 + 3NH4NO3 + 9H2O

2Al + 2NaOH + 6H2O = 2Na + 3H2

(Припустимо Na3)

Na2S + H2S = 2NaHS

3Na2S + 2AlCl3 +6H2O = 3H2S + 2Al(OH)3 +6NaCl

Na2S + Cl2 = 2NaCl + S

H2S + Cl2 = 2HCl + S

Na2O + Fe2O3 = 2NaFeO2

2HI + Na2O = 2NaI + H2O

Na2O + CO2 = Na2CO3

Fe2O3 + 6HI = 2FeI2 + I2 + 3H2O

K3 + AlCl3 = 2Al(OH)3 + 3KCl

K3 + 3H2S = Al(OH)3 + 3KHS + 3H2O

H2S + 2RbOH = Rb2S + 2H2O

AlCl3 + 3RbOH = Al(OH)3 + 3RbCl

K2CO3 + CO2 + H2O = 2KHCO3

2K2CO3 + H2O + MgCl2 = (MgOH)2CO3 + CO2 + 4KCl

2KHCO3 + MgCl2 = MgCO3 + 2KCl + CO2 + H2O

CO2 + 2Mg = C + 2MgO

5NaNO3 + 2P = 5NaNO2 + P2O5

5Br2 + 2P = 2PBr5

4P + 3KOH + 3H2O = 3KH2PO4 + PH3

Br2 + 2KOH(хол) = KBrO + KBr + H2O

3Br2 + 6KOH(гір) = 5KBr + KBrO3 + 3H2O

Завдання С3

Напишіть рівняння реакцій, за допомогою яких можна здійснити такі перетворення:

t0, Сакт. + CH3Cl, AlCl3 + Сl2, УФ + КІН водн., t0

1. Етин → Х1 → толуол → Х2 → Х3 → С6Н5-СН2-ООСН

H2SO4 розб. H2SO4 конц. t0 +Br2 + KOH водн., t0

2. Калій → етилат калію → Х1 → СН2 = СН2 → Х2 → Х3

Н2О 12000 t0, кат. + СН3Cl, AlCl3 +Cl2,УФ

3. Карбід алюмінію → Х1 → Х2 → бензол → Х3 → Х4

H2O + H2O + KMnO4 + H2SO4 CaCO3 t0

4. CaC2 → етин → етаналь → Х1 → Х2 → Х3

СН3Cl, AlCl3 + KMnO4+ H2SO4 + СН3ОН, H2SO4

5. Метан → Х1 → бензол → Х2 → бензойна кислота → Х3

Br2, світло + КІН (спирт.) HBr Na

6. СН3-СН2-СН(СН3)-СН3 → Х1 → Х2 → Х1 → Х3 → СО2

NaMnO4 + NaOH електроліз Cl2, світло KOH, H2O H2SO4, t0

7. СН3СНО → Х1 → С2Н6 → Х2 → Х3 → (С2Н5)2О

H2O, Hg2+ + KMnO4+ H2SO4 + NaOH + CH3I + H2O, H+

8. С2Н2 → Х1 → СН3СООН → Х2 → Х3 → оцтова кислота

O2 + Н2, кат. + Na + HCl + KMnO4 + H2SO4

9. СН4 НСНОХ1 Х2 Х1 Х3

С, t + C2H5Cl, AlCl3 Br2 ,hν KOH(спирт.) KMnO4, H2O

10. С2Н2→ Х1 → С6 Н5 З2 Н5 → Х2 → Х3 → Х4

Ag(NH3)2]OH Cl2,hν NaOH(спирт.) +СН3ОН, H2SO4 полімеризація

11. СН3-СН2-СНТ → Х1 → Х2 → Х3 → Х4 → Х5

H2SO4, 2000C кат., t +OH + HCl +KMnO4+ H2O

12. Етанол → Х1 → Х2 → Ag2C2 → Х2 → Х3

Cакт., t + Cl2, FeCl3, t + HONO2, H2SO4 + KMnO4 + H2SO4

13. С2Н2→ Х1 → Х2 → С6 Н5 СН3 → СН3 6 Н4- NO2 → Х3

електроліз +Cl2, hν + NaOH +H2O H2SO4 (конц), t ‹ 1400

14. СН3СООН → Х1 → С2Н6 → Х2 → Х3 → Х4

Н2, Ni, t + HBr, H2SO4 + KOH (спирт.) + O2, t, Pd2 + OH

15. СН3СНО → Х1 → Х2 → етилен → СН3СНО → Х3

Завдання С3 (рішення та відповіді)

1) 3C2H2 → C6H6

2) C6H6 + CH3Cl → C6H5CH3 + HCl

3) C6H5CH3 + Cl2 → C6H5CH2Cl + HCl

4) C6H5CH2Cl + KOH → C6H5CH2OH + KCl

5) C6H5CH2OH + HCOOH → C6H5CH2OOCH + H2O

1) 2K + 2C2H5OH → 2C2H5OK + H2

2) C2H5OK + H2SO4 → C2H5OH + K2SO4

3) C2H5OH → C2H4 + H2O

4) CH2 = CH2 + Br2 → CH2Br-CH2Br

5) CH2Br-CH2Br + 2KOH → CH2OH-CH2OH + 2KBr

1) Al4C3 + 12H2O → 3CH4 + 4Al(OH)3

2) 2CH4 → C2H2 + 3H2

3) 3C2H2 → C6H6

4) C6H6 + CH3Cl → C6H5CH3 + HCl

5) C6H5CH3 + Cl2 → C6H5CH2Cl + HCl

1) CaC2 + 2H2O → Ca(OH)2 + C2H2

2) C2H2 + H2O → CH3CHO

3) 5CH3CHO+ 2KMnO4 + 3H2SO4 → 5CH3COOH + K2SO4 + 2MnSO4 + 3H2O

4) 2CH3COOH + CaCO3 → (CH3COO)2Ca + H2O + CO2

5) (CH3COO)2Ca → CaCO3 + CH3-CO-CH3

1) 2CH4 → C2H2 + 3H2

2) 3C2H2 → C6H6

3) C6H6 + CH3Cl → C6H5CH3 + HCl

4) 5C6H5CH3 + 6KMnO4 + 9H2SO4 → 5CH3COOH + 3K2SO4 + 6MnSO4 + 14H2O

5) CH3COOH + CH3OH → CH3COOCH3 + H2O

1) CH3-CH2-CH(CH3)-CH3 + Br2 → CH3-CH2-CBr(CH3)-CH3 + HBr

2) CH3-CH2-CBr(CH3)-CH3 + KOH(спирт.) → CH3-CH=C(CH3)-CH3 + H2O + KBr

3) CH3-CH=C(CH3)-CH3 + HBr →CH3-CH2-CBr(CH3)-CH3

4) 2CH3-CH2-CBr(CH3)-CH3 + 2Na → CH3-CH2-C(CH3)2-C(CH3)2-CH2-CH3 + 2NaBr

5) 2C10H22+ 31O2 → 20CO2 + 22H2O

1) CH3CHO + 2NaMnO4 + 3NaOH → CH3COONa + 2Na2MnO4 + 2H2O

2) 2CH3COONa → C2H6 + 2NaHCO3 + H2

3) C2H6 + Cl2 → C2H5Cl + HCl

4) C2H5Cl + KOH → C2H5OH + NaCl

1) C2H2 + H2O → CH3COH

2) 5CH3CHO + 2KMnO4 + 3H2SO4 → 5CH3COOH + K2SO4 + 2MnSO4 + 3H2O

3) CH3COOH + NaOH → CH3COONa + H2O

4) CH3COONa + CH3I → CH3COOCH3 + NaI

5) CH3COOCH3 + H2O → CH3COOH + CH3OH

1) CH4 + O2 → HCHO + H2O

2) HCHO + H2 → CH3OH

3) 2CH3OH + 2Na → 2CH3ONa + H2

4) CH3ONa + HCl → 2CH3OH + NaCl

5) 5CH3OH + 6KMnO4 + 9H2SO4 → 5CO2 + 6MnSO4 + 3K2SO4 + 19H2O

1) 3C2H2 → C6H6

2) C6H6 + C2H5Cl → C6H5C2H5 + HCl

3) C6H5C2H5 + Br2 → C6H5-CHBr-CH3 + HBr

4) C6H5-CHBr-CH3 + KOH(спирт.) → C6H5-CH=CH2+KBr + H2O

5) 3C6H5-CH=CH2 + 2KMnO4 + 4H2O → 3C6H5-CH(OH)-CH2OH + 2MnO2 + 2KOH

1) CH3-CH2-CHO + 2OH → CH3-CH2-CHOOH + 2Ag + 4NH3 + H2O

2) CH3-CH2-CHOOH + Cl2 → CH3-CHCl-COOH + HCl

3) CH3-CHCl-COOH + NaOH(спирт.) → CH2=CH-COOH + NaCl + H2O

4) CH2=CH-COOH + CH3OH → CH2=CH-COOCH3 + H2O

5) nCH2=CH-COOCH3 → (-CH2-CH-)n

1) C2H5OH → CH2 = CH2 + H2O

2) CH2 = CH2 → C2H2 + H2

3) C2H2 + 2OH → C2Ag2↓+ 4NH3 + 2H2O

4) C2Ag2 + 2HCl → C2H2 + 2AgCl

5) 3C2H2 + 8KMnO4 → 3K2C2O4 + 2KOH + 8MnO2 + 2H2O

1) 3C2H2→ C6H6

2) C6H6 + Cl2 → C6H5Cl + HCl

3) C6H5Cl + CH3Cl + 2Na → C6H5-CH3 + 2NaCl

4) C6H5-CH3 + HO-NO2 → CH3-C6H4-NO2 + H2O

5) 5CH3-C6H4-NO2 + 6KMnO4 + 9H2SO4 → 5HOOC-C6H4-NO2 + 6MnSO4 + 3K2SO4 + 14H2O

1) CH3СОOH + NaOH → CH3СОONa + H2O

2) 2CH3СОONa + 2H2O → C2H6 + 2NaHCO3+ H2

3) C2H6 + Cl2 → C2H5Cl + HCl

4) C2H5Cl + NaOH → C2H5OH + NaCl

H2SO4, t<140°

5) 2C2H5OH → C2H5-O-C2H5 + H2O

1) CH3CHO + H2 → C2H5OH

2) C2H5OH + HBr → C2H5Br + H2O

3) C2H5Br + KOH(спирт.) → C2H4 + KBr + H2О

4) 2C2H4 + O2 → 2CH3CHO

5) CH3CHO + 2OH → CH3COOH + 2Ag↓ + 4NH3 + H2O

Завдання С4 (рішення та відповіді)

1. 3 Cu + 8HNO3 = 3Cu(NO3) 2 + 2NO + 4H2O (1)

m(р-ну HNO3) = 115,3 г

m(HNO3) = 115,3. 0,3 = 34,59 г

n(HNO3) = 34,59 г/63 = 0,55 моль

n(Cu) = 6,4 г / 64 г/моль = 0,1 моль

HNO3 – у надлишку

n(HNO3 изр.) = 0,1. 8/3 = 0,27

n(HNO3 избыт.) = 0,55 моль - 0,27 моль = 0,28 моль

Cu(NO3)2 + 2NaOH = Cu(OH)2 + 2NaNO3 (2)

n(Cu(NO3)2) = 0,1 моль (за рівнянням 1)

n(NaOH) = 0,2 моль (за рівнянням 2)

HNO3 + NaOH = NaNO3 + H2O (з надлишком HNO3) (3)

n(NaOH) = 0,28 моль

n(NaOH заг.) = 0,2 + 0,28 = 0,48 моль

m(NaOH) = 0,48 моль. 40 г/моль = 19,2 г

ω(NaOH) = m (р. в.) / m (р-ра) = 0,096або 9,6%

2. AgNO3 + NaCl = AgCl+ NaNO3

m(NaCl) = 1170 г. 0,005 = 5,85 г

n(NaCl) = 5,85 г/58,5 г/моль = 0,1 моль

m(AgNO3) = 1275 р. 0,002 = 2,55 г

n(AgNO3) = 2,55 г / 170 г/моль = 0,015 моль

AgNO3 - у нестачі

n(NaNO3) = 0,015 моль

m(NaNO3) = 0,015 моль. 85 г/моль = 1,28 г

n(AgCl) = 0,015 моль

m(AgCl) = 0,015 моль. 143,5 г/моль = 2,15 г

m(р-ра) = 1275 г + 1170 г - 2,15 г = 2442,85 г

ω(NaNO3)= 1,28 г/2442,85 г = 0,00052 або 0,052%

3. NH4Cl + NaOH = NaCl + NH3 + H2O

m(NH4Cl) = 107 р. 0,2=21,4 г

n(NH4Cl) = 21,4 г /53,5 г/моль = 0.4 моль

m(NaOH) = 150 г. 0,18 = 27 г

n(NaOH) = 27 г / 40 г/моль = 0,675 моль

NH4Cl – у нестачі

n(NH3) = 0,4 моль

m(NH3) = 0,4 моль. 17 г/моль = 6,8 г

n(NaCl) = 0,4 моль

m(NaCl) = 0,4 моль. 58,5 г/моль = 23,4 г

m(р-ра) = 107 г + 150 г - 6,8 г = 250,2 г

ω(NaCl) = 23,4 г / 250,2 г = 0,0935 або 9,35%

NH3 + H3PO4 = NH4H2PO4

n(H3PO4) = n(NH3) = 0,4 моль

m(H3PO4) = 0,4 моль. 98 г/моль = 39,2 г

m(р-ра H3PO4)= 39,2 г/0,6 = 65,3 г

4. CaH2 + 2HCl = CaCl2 + 2H2

n(H2)= 11,2 л/22,4 л/моль = 0,5 моль

m(H2) = 0,5 моль. 2 г/моль = 1 г

n(CaH2) = 0,25 моль

m(CaH2) = 0,25 моль. 42г/моль = 10,5 г

m(HCl у р-рі) = 200 г. 0,15 = 30 г

n(HCl прореаг.) = 0,5 моль

m(HCl прореаг.) = 0,5 моль. 36,5 г/моль = 18,25 г

m(HCl зуп.) = 30 г - 18,25 г = 11,25 г

m(р-ра) = 200 г + 10,5 г - 1 г = 209,5 г

ω(HCl)= 11,75 г/209,5 г = 0,056 або 5,6%

5. LiOH + HNO3 = LiNO3 + H2O

m(р-ра LiOH) = 125 мл. 1,05 г/мл = 131,25 г

m(LiOH) =131,25 г. 0,05 = 6,57 г

n(LiOH) = 6,57 г / 24 г моль = 0,27 моль

m(р-ну HNO3) = 100 мл. 1,03 г/мл = 103 г

m(HNO3) = 103 р. 0,05 = 5,15 г

n(HNO3) = 5,15 г / 63 г/моль = 0,082 моль

HNO3 - у нестачі, отже, середовище – лужне

n(LiNO3) = 0,082 моль

m(LiNO3) = 0,082 моль. 69 г/моль = 5,66 г

m(р-ра) = 131,25 г + 103 г = 234,25 г

ω(LiNO3)= 5,66 г/234,25 г = 0,024 або 2,4%

6. 3Cl2 + 6NaOH(гір) = 5NaCl + NaClO3 + 3H2O

m(р-ра NaOH) = 228,58мл. 1,05 г/мл = 240 г

m(NaOH) = 240 г. 0,05 = 12 г

n(NaOH) = 12 г / 40 г / моль = 0,3 моль

n(Cl2) = 0,15 мольm(Cl2) = 0,15 моль. 71 г/моль = 10,65 г

n(NaCl) = 0,25 мольm(NaCl) = 0,25 моль. 58,5 г/моль = 14,625 г

n(NaClO3) = 0,05 мольm(NaClO3) = 0,05 моль. 106,5 г/моль = 5,325 г

m(р-ра) = 240г + 10,65г = 250,65г

ω(NaCl)= 14,625 г/250,65 г = 0,0583 або 5,83%

ω(NaClO3)= 5,325 г/250,65 г = 0,0212 або 2,12%

7. P2O5 + 3H2O = 2H3PO4

m(H3PO4 у р-рі) = 60 г. 0,082 = 4,92 г

n(H3PO4 у р-рі) = 4,92 г / 98 г/моль = 0,05 моль

n(P2O5) = 1,42 г / 142 г, моль = 0,01 моль

n(H3PO4 образ.) = 0,02 моль

n(KOH) = 3,92 г / 56 г/моль = 0,07 моль

n(H3PO4 заг.) = 0,02 моль + 0,05 моль = 0,07 моль

n(H3PO4) : n(KOH) = 1: 1, отже

H3PO4 + KOH = KH2PO4 + H2O

n(KH2PO4) = 0,07 моль

8. CaC2 + 2H2O = Ca(OH)2 + C2H2

n(C2H2) = 4,48 л / 22,4 л/моль = 0,2 моль

Специфікою багатьох ОВР і те, що з складанні їх рівнянь підбір коефіцієнтів викликає труднощі. Для полегшення підбору коефіцієнтів найчастіше використовують метод електронного балансу та іонно-електронний метод (метод напівреакцій).Розглянемо застосування кожного з цих методів на прикладах.

Метод електронного балансу

У його основі лежить наступне правило: загальна кількість електронів, що віддається атомами-відновниками, має збігатися із загальним числом електронів, які приймають атоми-окислювачі.

Як приклад складання ОВР розглянемо процес взаємодії сульфіту натрію з перманганатом калію в кислому середовищі.

  1. Спочатку необхідно скласти схему реакції:записати речовини на початку та в кінці реакції, враховуючи, що в кислому середовищі MnO 4 — відновлюється до Mn 2+ ():
  1. Далі визначимо які із сполук є; знайдемо їх ступінь окислення на початку та в кінці реакції:

Na 2 S +4 O 3 + KMn +7 O 4 + H 2 SO 4 = Na 2 S +6 O 4 + Mn +2 SO 4 + K 2 SO 4 + H 2 O

З наведеної схеми зрозуміло, що в процесі реакції відбувається збільшення ступеня окислення сірки з +4 до +6, таким чином, S +4 віддає 2 електрони і є відновником. Ступінь окиснення марганцю зменшилася від +7 до +2, тобто. Mn +7 приймає 5 електронів і є окислювачем.

  1. Складемо електронні рівняння та знайдемо коефіцієнти при окислювачі та відновнику.

S +4 - 2e - = S +6 | 5

Mn +7 +5e - = Mn +2 | 2

Щоб число електронів, відданих відновником, дорівнювало числу електронів, прийнятих відновником, необхідно:

  • Число електронів, відданих відновником, поставити коефіцієнт перед окислювачем.
  • Число електронів, прийнятих окислювачем, поставити коефіцієнт перед відновником.

Таким чином, 5 електронів, що приймаються окислювачем Mn +7 ставимо коефіцієнтом перед відновником, а 2 електрона, що віддаються відновником S +4 коефіцієнтом перед окислювачем:

5Na 2 S +4 O 3 + 2KMn +7 O 4 + H 2 SO 4 = 5Na 2 S +6 O 4 + 2Mn +2 SO 4 + K 2 SO 4 + H 2 O

  1. Далі треба зрівняти кількості атомів елементів, що не змінюють ступінь окислення,у такій послідовності: кількість атомів металів, кислотних залишків, кількість молекул середовища (кислоти або лугу). В останню чергу підраховують кількість молекул води, що утворилася.

Отже, у разі число атомів металів у правій і лівої частинах збігаються.

За кількістю кислотних залишків у правій частині рівняння знайдемо коефіцієнт кислоти.

В результаті реакції утворюється 8 кислотних залишків SO 4 2- , з яких 5 – за рахунок перетворення 5SO 3 2- → 5SO 4 2- , а 3 – за рахунок молекул сірчаної кислоти 8SO 4 2- - 5SO 4 2- = 3SO 4 2- .

Таким чином, сірчаної кислоти треба взяти 3 молекули:

5Na 2 SO 3 + 2KMnO 4 + 3H 2 SO 4 = 5Na 2 SO 4 + 2MnSO 4 + K 2 SO 4 + H 2 O

  1. Аналогічно, знаходимо коефіцієнт для води за кількістю іонів водню у взятій кількості кислоти

6H + + 3O -2 = 3H 2 O

Остаточний вид рівняння наступний:

Ознакою те, що коефіцієнти розставлені правильно є однакову кількість атомів кожного з елементів обох частинах рівняння.

Іонно-електронний метод (метод напівреакцій)

Реакції окислення-відновлення, як і реакції обміну, в розчинах електролітів відбуваються з участю іонів. Саме тому іонно-молекулярні рівняння ОВР наочно відбивають сутність реакцій окислення-відновлення. При написанні іонно-молекулярних рівнянь сильні електроліти записують у вигляді , а слабкі електроліти, опади та гази записують у вигляді молекул (у недисоційованому вигляді). В іонній схемі вказують частинки, що зазнають зміни їх ступенів окислення, а також частинки, що характеризують середовище: H + - кисле середовище, OH - лужне середовищета H 2 O – нейтральне середовище.

Розглянемо приклад складання рівняння реакції між сульфітом натрію та перманганатом калію в кислому середовищі.

  1. Спочатку необхідно скласти схему реакції: записати речовини на початку та в кінці реакції:

Na 2 SO 3 + KMnO 4 + H 2 SO 4 = Na 2 SO 4 + MnSO 4 + K 2 SO 4 + H 2 O

  1. Запишемо рівняння в іонному виглядіскоротивши ті іони, які не беруть участь у процесі окислення-відновлення:

SO 3 2- + MnO 4 - + 2H + = Mn 2+ + SO 4 2- + H 2 O

  1. Далі визначимо окислювач та відновник і складемо напівреакції процесів відновлення та окислення.

У наведеній реакції окислювач - MnO 4— приймає 5 електронів, відновлюючись у кислому середовищі до Mn 2+ . При цьому звільняється кисень, що входить до складу MnO 4 - , який, з'єднуючись з H + утворює воду:

MnO 4 - + 8H + + 5e - = Mn 2+ + 4H 2 O

Відновник SO 3 2-- Окислюється до SO 4 2-, віддавши 2 електрони. Як видно іон SO 4 2 містить більше кисню, ніж вихідний SO 3 2 - . Недолік кисню поповнюється за рахунок молекул води і в результаті відбувається виділення 2H + :

SO 3 2- + H 2 O - 2e - = SO 4 2- + 2H +

  1. Знаходимо коефіцієнт для окислювача та відновника, враховуючи, що окислювач приєднує стільки електронів, скільки віддає відновник у процесі окислення-відновлення:

MnO 4 - + 8H + + 5e - = Mn 2+ + 4H 2 O | 2 окислювач, процес відновлення

SO 3 2- + H 2 O - 2e - = SO 4 2- + 2H + ¦5 відновник, процес окиснення

  1. Потім необхідно підсумувати обидві напівреакціїпопередньо помножуючи на знайдені коефіцієнти, отримуємо:

2MnO 4 - + 16H + + 5SO 3 2- + 5H 2 O = 2Mn 2+ + 8H 2 O + 5SO 4 2- + 10H +

Скоротивши подібні члени, знаходимо іонне рівняння:

2MnO 4 - + 5SO 3 2- + 6H + = 2Mn 2+ + 5SO 4 2- + 3H 2 O

  1. Запишемо молекулярне рівняння,яке має такий вигляд:

5Na 2 SO 3 + 2KMnO 4 + 3H 2 SO 4 = 5Na 2 SO 4 + 2MnSO 4 + K 2 SO 4 + 3H 2 O

Na 2 SO 3 + KMnO 4 + H 2 O = Na 2 SO 4 + MnO 2 + KOH

У іонному виглядірівняння набуває вигляду:

SO 3 2- + MnO 4 - + H 2 O = MnO 2 + SO 4 2- + OH -

Також, як і попередній приклад, окислювачем є MnO 4 - , а відновником SO 3 2- .

У нейтральному та слаболужному середовищі MnO 4 - приймає 3 електрони і відновлюється до MnО 2 . SO 3 2 - окислюється до SO 4 2 -, віддавши 2 електрони.

Напівреакціїмають такий вигляд:

MnO 4 - + 2H 2 O + 3e - = MnО 2 + 4OH - | 2 окислювач, процес відновлення

SO 3 2- + 2OH - - 2e - = SO 4 2- + H 2 O | 3 відновник, процес окислення

Запишемо іонне та молекулярне рівняння, враховуючи коефіцієнти при окислювачі та відновнику:

3SO 3 2- + 2MnO 4 - + H 2 O = 2 MnO 2 + 3SO 4 2- + 2OH -

3Na 2 SO 3 + 2KMnO 4 + H 2 O = 2MnO 2 + 3Na 2 SO 4 + 2KOH

І ще один приклад - складання рівняння реакції між сульфітом натрію та перманганатом калію в лужному середовищі.

Na 2 SO 3 + KMnO 4 + KOH = Na 2 SO 4 + K 2 MnO 4 + H 2 O

У іонному виглядірівняння набуває вигляду:

SO 3 2- + MnO 4 - + OH - = MnO 2 + SO 4 2- + H 2 O

У лужному середовищі окислювач MnO 4 - приймає 1 електрон і відновлюється до MnО 4 2-. Відновник SO 3 2 - окислюється до SO 4 2 -, віддавши 2 електрони.

Напівреакціїмають такий вигляд:

MnO 4 - + e - = MnО 2 | 2 окислювач, процес відновлення

SO 3 2- + 2OH - - 2e - = SO 4 2- + H 2 O ¦1 відновник, процес окиснення

Запишемо іонне та молекулярне рівняння, враховуючи коефіцієнти при окислювачі та відновнику:

SO 3 2- + 2MnO 4 - + 2OH - = 2MnО 4 2- + SO 4 2- + H 2 O

Na 2 SO 3 + 2KMnO 4 + H 2 O = 2K 2 MnO 4 + 3Na 2 SO 4 + 2KOH

Необхідно відзначити, що не завжди за наявності окислювача та відновника, можливе мимовільне перебіг ОВР. Тому для кількісної характеристики сили окислювача та відновника та для визначення напрямку реакції користуються значеннями окислювально-відновних потенціалів.

Категорії

Метод електронного балансу

Метод електронного балансу- один із методів зрівнювання окисно-відновних реакцій (ОВР). Полягає в тому, щоб на підставі ступенів окислення розставити коефіцієнти в ОВР. Для правильного зрівнювання слід дотримуватися певної послідовності дій:

  1. Знайти окислювач та відновник.
  2. Скласти їм схеми (напівреакції) переходів електронів, відповідальні даному окислювально-відновного процесу.
  3. Зрівняти кількість відданих та прийнятих електронів у напівреакціях.
  4. Підсумувати окремо ліві та праві частини напівреакцій.
  5. Розставити коефіцієнти в рівнянні окисно-відновної реакції.

Тепер розглянемо конкретний приклад

Дана реакція: Li + N 2 = Li 3 N

1. Знаходимо окислювач та відновник:

Li 0 + N 2 0 = Li 3 +1 N −3

N приєднує електрони, він-окислювач

Li віддає електрони, він-відновник

2. Складаємо напівреакції:

Li 0 - 1e = Li +1

N 2 0 + 6e = 2N −3

3. Тепер зрівняємо кількість відданих та прийнятих електронів у напівреакції:

6 * | Li 0 - 1e = Li +1

1* |N 2 0 + 6e = 2N −3

Отримуємо:

6Li 0 - 6e = 6Li +1

N 2 0 + 6e = 2N −3

4. Підсумуємо порізно ліві та праві частини напівреакцій:

6Li + N 2 = 6Li +1 + 2N −3

5. Розставимо коефіцієнти в окислювально-відновній реакції:

6Li + N 2 = 2Li 3 N

Розглянемо складніший приклад

Дана реакція: FeS + O 2 = Fe 2 O 3 + SO 2

В результаті реакції відбувається окислення атомів заліза, окислення атомів сірки та відновлення атомів кисню.

1. Записуємо напівреакції для сірки та заліза:

Fe +2 - 1e = Fe +3

S −2 - 6e = S +4

Сумарно для обох процесів можна записати так:

Fe +2 + S −2 - 7e = Fe +3 + S +4

Записуємо напівреакцію для кисню:

O 2 +4e = 2O −2

2. Зрівнюємо кількість відданих та прийнятих електронів у двох напівреакціях:

4*| Fe +2 + s −2 - 7e = Fe +3 + S +4

7*| O 2 + 4e = 2O −2

3. Підсумуємо обидві напівреакції:

4Fe +2 + 4S −2 + 7O 2 = 4Fe +3 + 4S +4 + 14O −2

4. Розставимо коефіцієнти в окислювально-відновній реакції:

4FeS + 7O 2 = 2Fe 2 O 3 + 4SO 2


Wikimedia Foundation. 2010 .

Дивитись що таке "Метод електронного балансу" в інших словниках:

    Хімічним рівнянням (рівнянням хімічної реакції) називають умовний запис хімічної реакції за допомогою хімічних формул, числових коефіцієнтів та математичних символів. Рівняння хімічної реакції дає якісну та кількісну… … Вікіпедія

    Окисно-відновні реакції, хімічні реакції, що супроводжуються зміною окисних чисел атомів. Спочатку (від часу введення в хімію кисневої теорії горіння А. Лавуазьє, кінець 18 ст).

    Окислення відновлення, окислювально-відновлювальні реакції, хімічні реакції, що супроводжуються зміною окисних чисел атомів. Спочатку (від часу введення в хімію кисневої теорії горіння А. Лавуазьє, кінець 18 ст). Велика Радянська Енциклопедія

    Техніка багаторазового отримання однакових зображень (відбитків) шляхом перенесення шару з друкованої форми на папір або інший матеріал. Власне, процес перенесення зображення з друкованої форми на папір називається друкуванням. Але це… … Енциклопедія Кольєра

    Математика Наукові дослідження в галузі математики почали проводитися в Росії з 18 ст, коли членами Петербурзької АН стали Л. Ейлер, Д. Бернуллі та інші західноєвропейські вчені. За задумом Петра I академіки іноземці… Велика Радянська Енциклопедія

    Електронні гроші- (Electronic money) Електронні гроші це грошові зобов'язання емітента в електронному вигляді Все, що потрібно знати про електронні гроші історія та розвиток електронних грошей, переказ, обмін та виведення електронних грошей у різних платіжних системах … Енциклопедія інвестора

    система- 4.48 система (system): Комбінація взаємодіючих елементів, організованих задля досягнення однієї чи кількох поставлених цілей. Примітка 1 Система може розглядатися як продукт або послуги, які він надає. Примітка 2 На практиці… … Словник-довідник термінів нормативно-технічної документації

Суть методу електронного балансуполягає в:

  • Підрахунку зміни ступеня окиснення для кожного з елементів, що входять до рівняння хімічної реакції
  • Елементи, ступінь окислення яких у результаті реакції не змінюється - не беруться до уваги
  • З інших елементів, ступінь окислення яких змінилася - складається баланс, який полягає у підрахунку кількості придбаних або втрачених електронів
  • Для всіх елементів, що втратили або отримали електрони (кількість яких відрізняється для кожного елемента) знаходиться найменше кратне
  • Знайдене значення є базові коефіцієнти для складання рівняння.

Візуально алгоритм вирішення задачі за допомогою методу електронного балансупредставлений на діаграмі.

Як це виглядає на практиці, розглянуто на прикладі завдань за кроками.

Завдання.
Методом електронного балансу підберіть коефіцієнти у схемах наступних окисно-відновних реакцій за участю металів:

А) Ag + HNO 3 → AgNO 3 + NO + H 2 O
б) Ca + H 2 SO 4 → CaSO 4 + H 2 S + H 2 O
в) Be + HNO 3 → Be(NO 3) 2 + NO + H 2 O

Рішення.
Для вирішення цього завдання скористаємося правилами визначення ступеня окислення.

Застосування методу електронного балансу за кроками. Приклад "а"

Складемо електронний балансдля кожного елемента реакції окислення Ag + HNO3 → AgNO3 + NO+H2O.

Крок 1. Підрахуємо ступеня окиснення для кожного елемента, що входить у хімічну реакцію.

Ag. Срібло спочатку є нейтральним, тобто має ступінь окислення нуль.


Для HNO 3 визначимо ступінь окислення, як суму ступенів окислення кожного з елементів.

Ступінь окислення водню +1, кисню -2, отже, ступінь окислення азоту дорівнює:

0 - (+1) - (-2)*3 = +5

(у сумі, знову ж таки, отримаємо нуль, як і має бути)

Тепер перейдемо до другої частинирівняння.

Для AgNO 3 ступінь окислення срібла +1 кисню -2, отже ступінь окислення азоту дорівнює:

0 - (+1) - (-2)*3 = +5

Для NO ступінь окислення кисню -2, отже азоту +2

Для H 2 O ступінь окислення водню +1, кисню -2

Крок 2. Запишемо рівняння у новому вигляді, із зазначенням ступеня окислення кожного з елементів, що беруть участь у хімічній реакції.

Ag 0 + H +1 N +5 O -2 3 → Ag +1 N +5 O -2 3 + N +2 O -2 + H +1 2 O -2

З отриманого рівняння із зазначеними ступенями окиснення, ми бачимо незбалансованість за сумою позитивних та негативних ступенів окиснення окремих елементів.

Крок 3. Запишемо їх окремо у вигляді електронного балансу- який елемент і скільки втрачає або набуває електронів:
(Необхідно взяти до уваги, що елементи, ступінь окислення яких не змінилася - у цьому розрахунку не беруть участь)

Ag 0 - 1e = Ag +1
N +5 +3e = N +2

Срібло втрачає один електрон, азот набуває три. Отже, бачимо, що з балансування потрібно застосувати коефіцієнт 3 для срібла і 1 для азоту. Тоді число електронів, що втрачаються і придбаваються, зрівняється.

Крок 4. Тепер на підставі отриманого коефіцієнта "3" для срібла починаємо балансувати все рівняння з урахуванням кількості атомів, що беруть участь у хімічній реакції.

  • У початковому рівнянні перед Ag ставимо трійку, що вимагатиме такого ж коефіцієнта перед AgNO 3
  • Тепер у нас виник дисбаланс щодо кількості атомів азоту. У правій частині їх чотири, у лівій – один. Тому ставимо перед HNO 3 коефіцієнт 4
  • Тепер залишається зрівняти 4 атоми водню ліворуч і два - праворуч. Вирішуємо це шляхом застосування коефіцієнта 2 перед H 2 O


Відповідь:
3Ag + 4HNO 3 = 3AgNO 3 + NO + 2H 2 O

Приклад "б"

Складемо електронний балансдля кожного елемента реакції окислення Ca + H 2 SO 4 → CaSO 4 + H 2 S + H 2 O

Для H 2 SO 4 ступінь окислення водню +1 кисню -2, звідки ступінь окислення сірки 0 - (+1)*2 - (-2)*4 = +6

Для CaSO 4 ступінь окислення кальцію дорівнює +2 кисню -2, звідки ступінь окислення сірки 0 - (+2) - (-2)*4 = +6

Для H 2 S ступінь окислення водню +1 відповідно сірки -2

Ca 0 +H +1 2 S +6 O -2 4 → Ca +2 S +6 O -2 4 + H +1 2 S -2 + H +1 2 O -2
Ca 0 - 2e = Ca +2 (коефіцієнт 4)
S +6 + 8e = S -2

4Ca + 5H 2 SO 4 = 4CaSO 4 + H 2 S + 4H 2 O

Використовуючи метод електронного балансу, складіть рівняння реакції. Визначте окислювач та відновник.

Часто учні впевнені, що це завдання не вимагає особливої ​​підготовки. Однак досвід показує, що воно містить підводне каміння, яке заважає отримати за нього повний бал.
Давайте розберемося, як діяти під час підготовки до вирішення завдань цього типу, на що звернути увагу.

Теоретичні відомості.

Перманганат калію як окислювач.

KMnO 4 + відновники

у кислому середовищі Mn +2

у нейтральному середовищі Mn +4

у лужному середовищі Mn +6

(Сіль тієї кислоти, яка бере участь у реакції)
MnSO 4 , MnCl 2

Манганат (K 2 MnO 4 або KNaMnO 4 , Na 2 MnO 4) -

Дихромат та хромат як окислювачі.

K 2 Cr 2 O 7 (кисле та нейтральне середовище), K 2 CrO 4 (лужне середовище) + відновникизавжди виходить Cr +3

кисле середовище

нейтральне середовище

лужне середовище

Солі тих кислот, які беруть участь у реакції: CrCl 3 , Cr 2 (SO 4) 3

K 3 у розчині, K 3 CrO 3 або KCrO 2 у розплаві

Підвищення ступенів окислення хрому та марганцю.

Cr +3 + дуже сильні окислювачіCr +6 (Завжди незалежно від середовища!)

Cr 2 O 3 , Cr(OH) 3 , солі, гідроксокомплекси

Дуже сильні окислювачі:
а) KNO 3 , кисневмісні солі хлору (у лужному розплаві)
б) Cl 2 , Br 2 , H 2 O 2 (у лужному розчині)

Лужне середовище:

утворюється хромат K 2 CrO 4

Cr(OH) 3 солі

Дуже сильні окислювачі в кислому середовищі (HNO 3 або CH 3 COOH): PbO 2 KBiO 3

Кисле середовище:

утворюється дихромат K 2 Cr 2 O 7 або дихромова кислота H 2 Cr 2 O 7

Mn +2,+4 - оксид, гідроксид, солі

Дуже сильні окислювачі:
KNO 3 , кисневмісні солі хлору (у розплаві)

Лужне середовище: Mn +6

K 2 MnO 4 - манганат

Mn +2 - солі

Дуже сильні окислювачі у кислому середовищі (HNO 3 або CH 3 COOH):
PbO 2 , KBiO 3

Кисле середовище: Mn +7

KMnO 4 - перманганат
HMnO 4 - марганцева кислота

Азотна кислота із металами.

- не виділяється водень, утворюються продукти відновлення азоту

Чим активніший метал і чим менша концентрація кислоти, тим далі відновлюється азот

NO 2

N 2 O

N 2

NH 4 NO 3


Неметали+конц. кислота

Неактивні метали (правіше заліза) + розб. кислота

Активні метали (лужні, лужноземельні, цинк) + конц. кислота

Активні метали (лужні, лужноземельні, цинк) + кислота середнього розведення

Активні метали (лужні, лужноземельні, цинк) дуже розб. кислота

Пасивація:з холодною концентрованою азотною кислотою не реагують:
Al, Cr, Fe, Be, Co.

Чи не реагуютьз азотною кислотою ні за якої концентрації:
Au, Pt, Pd.

Сірчана кислота із металами.

- розведенасірчана кислота реагує як звичайна мінеральна кислота з металами ліворуч від Н у ряді напруг, при цьому виділяється водень;
- при реакції з металами концентрованоюсірчаної кислоти не виділяється водень, утворюються продукти відновлення сірки

SO 2

H 2 S

H 2

Неактивні метали (правіше заліза) + конц. кислота
Неметали+конц. кислота

Лужноземельні метали + конц. кислота

Лужні метали та цинк + концентрована кислота.

Розведена сірчана кислота поводиться як звичайна мінеральна кислота (наприклад, соляна)

Пасивація:з холодною концентрованою сірчаною кислотою не реагують:
Al, Cr, Fe, Be, Co.

Чи не реагуютьіз сірчаною кислотою ні за якої концентрації:
Au, Pt, Pd.

Диспропорціонування.

Реакції диспропорціонування- це реакції, в яких один і той жеелемент є і окислювачем, і відновником, одночасно і підвищуючи, і знижуючи свій рівень окислення:

5KCl + KClO 3 + 3H 2 O

Диспропорціонування неметалів – сірки, фосфору, галогенів (крім фтору).

Сірка + луг → 2 солі, сульфід та сульфіт металу (реакція йде при кип'ятінні)

S 0 → S −2 та S +4

Фосфор + луг → фосфін РН 3 та сіль гіпофосфітКН 2 РВ 2 (реакція йде при кип'ятінні)

Р 0 → Р −3 та Р +1

Хлор, бром, йод + вода (без нагрівання) → 2 кислоти, HCl, HClO
Хлор, бром, йод + луг (без нагрівання) → 2 солі, КCl та КClO та вода

Cl 2 0 → Cl − та Cl +

Бром, йод + вода (при нагріванні)→ 2 кислоти, HBr, HBrO 3
Хлор, бром, йод + луг (при нагріванні)→ 2 солі, КCl та КClO 3 та вода

Cl 2 0 → Cl − та Cl +5

Диспропорціонування оксиду азоту (IV) та солей.

NO 2 + вода → 2 кислоти, азотна та азотиста
NO 2 + луг → 2 солі, нітрат та нітрит

N+4 → N+3 та N+5

S +4 → S −2 та S +6

Cl +5 → Cl − та Cl +7

Активність металів та неметалів.

Для аналізу активності металів використовують або електрохімічний ряд напруг металів, або їхнє положення в Періодичній таблиці. Чим активніший метал, тим легше він віддаватиме електрони і тим найкращим відновником він буде в окисно-відновних реакціях.

Електрохімічний ряд напруги металів.

Li Rb K Ba Sr Ca Na Mg Al Mn Zn Cr Fe Cd Co Ni Sn Pb H Sb Bi Cu Hg Ag Pd Pt Au

Активність неметалів так само можна визначити за їх становищем у таблиці Менделєєва.

Запам'ятайте! Азот - активніший неметал, ніж хлор!

Більш активний неметал буде окислювачем, а менш активний задовольнятиметься роллю відновника, якщо вони реагують один з одним.

Ряд електронегативності неметалів:

Особливості поведінки деяких окислювачів та відновників.

а) кисневмісні солі та кислоти хлору в реакціях із відновниками зазвичай переходять у хлориди: КClO 3 + P = P 2 O 5 + KCl

б) якщо в реакції беруть участь речовини, в яких один і той же елемент має негативний і позитивний ступінь окислення - вони зустрічаються в нульовому ступені окислення (виділяється проста речовина). H 2 S −2 + S (+4) O 2 = S 0 + H 2 O

Необхідні навички.

    Розташування ступенів окиснення.
    Необхідно пам'ятати, що ступінь окислення – це гіпотетичнийзаряд атома (тобто умовний, уявний), але він повинен не виходити за рамки здорового глузду. Він може бути цілим, дробовим або рівним нулю.

Завдання 1:Розставте ступеня окиснення в речовинах:

НСОНFeS 2 Ca(OCl)ClH 2 S 2 O 8

    Розташування ступенів окиснення в органічних речовинах.
    Пам'ятайте, що нас цікавлять ступеня окислення лише атомів вуглецю, які змінюють своє оточення у процесі ОВР, у своїй загальний заряд атома вуглецю та її невуглецевого оточення приймається за 0.

Завдання 2:Визначте ступінь окислення атомів вуглецю, обведених рамкою разом із невуглецевим оточенням:

2-метилбутен-2: СН 3 -СН = С (СН 3) - СН 3

ацетон: (СН 3) 2 С=О

оцтова кислота: СН3-СООН

    Не забувайте ставити собі головне питання: хто в цій реакції віддає електрони, а хто їх приймає, і у що вони переходять? Щоб не виходило, що електрони прилітають із нізвідки або відлітають у нікуди.

Приклад: KNO 2 + KI + H 2 SO 4 … + … + … + …

У цій реакції слід побачити, що іодид калію KI може бути тільки відновником, Тому нітрит калію KNO 2 прийматиме електрони, знижуючисвій ступінь окиснення.
Причому в цих умовах (розведений розчин) азот переходить з +3 до найближчого ступеня окислення +2.

KNO 2 + KI + H 2 SO 4 → I 2 + NO + K 2 SO 4 + H 2 O

    Упорядкування електронного балансу складніше, якщо формульна одиниця речовини містить кілька атомів окислювача чи відновника.
    У цьому випадку це необхідно враховувати у напівреакції, розраховуючи кількість електронів.
    Найчастіша проблема - з дихроматом калію K 2 Cr 2 O 7 коли він у ролі окислювача переходить в +3:

2Сr +6 + 6e → 2Cr +3

Ці ж двійки не можна забути при вирівнюванні, адже вони вказують число атомів цього виду в рівнянні.

Завдання 3:Який коефіцієнт потрібно поставити перед FeSO 4 і перед Fe 2 (SO 4 ) 3 ?

FeSO 4 + K 2 Cr 2 O 7 + H 2 SO 4 → Fe 2 (SO 4 ) 3 + Cr 2 (SO 4 ) 3 + K 2 SO 4 + H 2 O
Fe +2 − 1e → Fe +3
2Cr +6 + …e → 2Cr +3

Завдання 4:Який коефіцієнт у рівнянні реакції стоятиме перед магнієм?

HNO 3 + Mg → Mg(NO 3) 2 + N 2 O + H 2 O

    Визначте, у якому середовищі (кислому, нейтральному або лужному) протікає реакція.
    Це можна зробити або про продукти відновлення марганцю і хрому, або за типом сполук, які вийшли в правій частині реакції: наприклад, якщо в продуктах ми бачимо кислоту, кислотний оксид- значить, це точно не лужне середовище, а якщо випадає гідроксид металу - точно не кисле. Ну і зрозуміло, якщо в лівій частині ми бачимо сульфати металів, а в правій – нічого схожого на сполуки сірки – мабуть, реакція проводиться у присутності сірчаної кислоти.

Завдання 5:Визначте середовище та речовини у кожній реакції:

PH 3 + … + … → K 2 MnO 4 + … + …

PH 3 + … + … → MnSO 4 + H 3 PO 4 + … + …

    Пам'ятайте, що вода - вільний мандрівник, вона може брати участь у реакції, так і утворюватися.

Завдання 6:В якому боці реакції опиниться вода? Що перейде цинк?

KNO 3 + Zn + KOH → NH 3 + …

Завдання 7:М'яке та жорстке окислення алкенів.
Допишіть та зрівняйте реакції, попередньо розставивши ступеня окиснення в органічних молекулах:

СН 3 -СН = СН 2 + KMnO 4 + H 2 O (хол. р-н.) → CH 3 -CHOH-CH 2 OH + …

    Іноді якийсь продукт реакції можна визначити, тільки склавши електронний баланс і зрозумівши, яких частинок у нас більше:

Завдання 8:Які продукти вийдуть? Допишіть та зрівняйте реакцію:

MnSO 4 + KMnO 4 + Н 2 O → MnO 2 + …

    У що переходять реагенти реакції?
    Якщо відповідь на це питання не дають вивчені нами схеми, то потрібно проаналізувати, які реакції окислювач і відновник - сильні чи не дуже? Якщо окислювач середньої сили, навряд чи може окислити, наприклад, сірку з −2 в +6, зазвичай окислення йде лише до S 0 . І навпаки, якщо KI – сильний відновник і може відновити сірку з +6 до –2, то KBr – лише до +4.

Завдання 9:У що перейде сірка? Допишіть та зрівняйте реакції:

H 2 S + KMnO 4 + H 2 O → …

H 2 S + HNO 3 (конц.) → …

    Перевірте, щоб реакції був і окислювач, і відновник.

Завдання 10:Скільки ще продуктів у цій реакції, та яких?

KMnO 4 + HCl → MnCl 2 + …

    Якщо обидві речовини можуть виявляти властивості і відновника, і окислювача - треба продумати, яке їх більшеактивний окисник. Тоді другий буде відновником.

Завдання 11:Хто із цих галогенів окислювач, а хто відновник?

Cl 2 + I 2 + H 2 O → … + …

    Якщо один із реагентів - типовий окислювач чи відновник - тоді другий «виконуватиме його волю», або віддаючи електрони окислювачу, або приймаючи у відновника.

    Пероксид водню - речовина з подвійною природою, у ролі окислювача (яка більш характерна) перетворюється на воду, а ролі відновника - перетворюється на вільний газоподібний кисень.

Завдання 12:Яку роль виконує пероксид водню у кожній реакції?

H 2 O 2 + KI + H 2 SO 4 →

H 2 O 2 + K 2 Cr 2 O 7 + H 2 SO 4 →

H 2 O 2 + KNO 2 →

Послідовність розміщення коефіцієнтів у рівнянні.

Спочатку поставте коефіцієнти, отримані з електронного балансу.
Пам'ятайте, що подвоювати чи скорочувати їх можна тількиразом. Якщо будь-яка речовина виступає і ролі середовища, й у ролі окислювача (відновника) - його треба буде зрівнювати пізніше, коли майже всі коефіцієнти розставлені.
Передостаннім урівнюється водень, а по кисню ми тільки перевіряємо!

    Завдання 13:Допишіть та зрівняйте:

    HNO 3 + Al → Al(NO 3) 3 + N 2 + H 2 O

    Al + KMnO 4 + H 2 SO 4 → Al 2 (SO 4) 3 + … + K 2 SO 4 + H 2 O

Не поспішайте, перераховуючи атоми кисню! Не забувайте множити, а не складати індекси та коефіцієнти.
Число атомів кисню в лівій та правій частині має зійтися!
Якщо цього не сталося (за умови, що ви вважаєте їх правильно), значить, десь помилка.

Можливі помилки.

    Розставляння ступенів окислення: перевіряйте кожну речовину уважно.
    Часто помиляються у таких випадках:

а) ступеня окиснення у водневих сполуках неметалів: фосфін РН 3 - ступінь окиснення у фосфору - негативна;
б) в органічних речовинах - перевірте ще раз, чи все оточення атома С враховано;
в) аміак та солі амонію - в них азот завждимає ступінь окиснення -3;
г) кисневі солі та кислоти хлору - у них хлор може мати ступінь окислення +1, +3, +5, +7;
д) пероксиди і надпероксиди - у яких кисень немає ступеня окислення −2, буває −1, а КО 2 - навіть −(½)
е) подвійні оксиди: Fe 3 O 4 , Pb 3 O 4 - в них метали мають дві різніступеня окислення, зазвичай лише одна з них бере участь у перенесенні електронів.

Завдання 14:Допишіть та зрівняйте:

Fe 3 O 4 + HNO 3 → Fe(NO 3) 3 + NO + …

Завдання 15:Допишіть та зрівняйте:

KO 2 + KMnO 4 + … → … + … + K 2 SO 4 + H 2 O

    Вибір продуктів без урахування перенесення електронів - тобто, наприклад, реакції є тільки окислювач без відновника або навпаки.

Приклад:у реакціїMnO 2 + HClMnCl 2 + Cl 2 + H 2 Oвільний хлор часто губиться. Виходить, що електрони до марганца прилетіли з космосу.

    Невірні з хімічної точки зору продукти: не може вийти така речовина, яка вступає у взаємодію із середовищем!

а) у кислому середовищі не може вийти оксид металу, основа, аміак;
б) у лужному середовищі не вийде кислота чи кислотний оксид;
в) оксид або тим більше метал, що бурхливо реагують з водою, не утворюються у водному розчині.

Завдання 16:Знайдіть у реакціяхпомилкові продукти, поясніть, чому вони не можуть виходити в цих умовах:

Ba + HNO 3 → BaO + NO 2 + H 2 O

PH 3 + KMnO 4 + KOH → K 2 MnO 4 + H 3 PO 4 + H 2 O

P + HNO 3 → P 2 O 5 + NO 2 + H 2 O

FeSO 4 + KMnO 4 + H 2 SO 4 → Fe(OH) 3 + MnSO 4 + K 2 SO 4 + H 2 O

Відповіді та рішення до завдань із поясненнями.

Завдання 1:

Н + С 0 Про −2 Н + Fe +2 S 2 − Ca +2 (O −2 Cl +)Cl − H 2 + S 2 +7 O 8 −2

Завдання 2:

2-метилбутен-2: СН 3 -С -1 Н +1 = С 0 (СН 3) - СН 3

ацетон: (СН 3) 2 С +2 =О −2

оцтова кислота: СН 3 -З +3 О -2 О -2 Н +

Завдання 3:

Оскільки молекулі дихромата 2 атома хрому, то й електронів вони віддають у 2 рази більше - тобто. 6.

6FeSO 4 +K 2 Cr 2 O 7 +7H 2 SO 4 → 3Fe 2 (SO 4) 3 +Cr 2 (SO 4) 3 + +K 2 SO 4 + 7H 2 O

Завдання 5:

Якщо середовище лужне, то фосфор +5 існуватиме у вигляді солі- фосфату калію.

PH 3 + 8KMnO 4 + 11KOH → 8K 2 MnO 4 + K 3 PO 4 + 7H 2 O

Р −3 − 8e → P +5

Mn +7 + 1e → Mn +6

Якщо середовище кисле, то фосфін перетворюється на фосфорну кислоту.

PH 3 + KMnO 4 + H 2 SO 4 → MnSO 4 + H 3 PO 4 + K 2 SO 4 + H 2 O

Р −3 − 8e → P +5

Mn +7 + 5e → Mn +2

Завдання 6:

Бо цинк - амфотернийметал, у лужному розчині він утворює гідроксокомплекс. В результаті розміщення коефіцієнтів виявляється, що вода повинна бути присутня в лівій частині реакції:

KNO 3 + 4Zn + 7KOH + 6Н 2 О → N −3 H 3 + + 4K 2

Zn 0 − 2e → Zn 2+

N +5 + 8e → N −3

Завдання 7:

Електрони віддають два атоми Су молекулі алкену. Тому ми маємо врахувати загальнекількість відданих всією молекулою електронів:

3СН 3 -З −1 Н=С −2 Н 2 + 2KMn +7 O 4 + 4H 2 O (хол. р-н.) → 3CH 3 -C 0 HOH-C −1 H 2 OH + 2Mn +4 O 2 + 2KOH

Mn +7 + 3e → Mn +4

З −1 − 1е → C 0

З −2 − 1е → C −1

3СН 3 -С −1 Н=С −2 Н 2 + 10KMn +7 O 4

3CH 3 -C +3 OOK + 3K 2 C +4 O 3 + 10Mn +4 O 2 + KOH + 4Н 2 О

Mn +7 + 3e → Mn +4

З −1 − 4е → C +3

З −2 − 6е → C +4

Зверніть увагу, що з 10 іонів калію 9 розподілено між двома солями, тому луги вийде тільки однамолекули.

Завдання 8:

3MnSO 4 + 2KMnO 4 + 2 Н 2 O → 5MnO 2 + K 2 SO 4 + 2H 2 SO 4

Mn 2+ − 2e → Mn +4

Mn +7 + 3e → Mn +4

У процесі складання балансу ми бачимо, що на 2 іони К + припадає 3 сульфат-іони. Значить, крім сульфату калію, утворюється ще сірчана кислота(2 молекули).

Завдання 9:

3H 2 S + 2KMnO 4 + (H 2 O) → 3S 0 + 2MnO 2 + 2KOH + 2H 2 O
(перманганат не дуже сильний окислювач у розчині; зверніть увагу, що вода переходитьв процесі вирівнювання вправо!)

H 2 S + 8HNO 3 (конц.) → H 2 S +6 O 4 + 8NO 2 + 4H 2 O
(Концентрована азотна кислота дуже сильний окислювач)

Завдання 10:

Не забудьте, що марганець приймає електрони, при цьому хлор їх повинен віддати.
Хлор виділяється у вигляді простої речовини.

2KMnO 4 + 16HCl → 2MnCl 2 + 5Cl 2 + 2KCl + 8H 2 O

Завдання 11:

Що в підгрупі неметал, то більше він активний окислювач, тобто. хлор у цій реакції буде окислювачем. Йод перетворюється на найбільш стійку йому позитивну ступінь окислення +5, утворюючи йодну кислоту.

5Cl 2 + I 2 + 6H 2 O → 10HCl + 2HIO 3

Завдання 12:

H 2 O 2 + 2KI + H 2 SO 4 → I 2 + K 2 SO 4 + 2H 2 O
(Пероксид - окислювач, тому що відновник - KI)

3H 2 O 2 + K 2 Cr 2 O 7 + 4H 2 SO 4 → 3O 2 + Cr 2 (SO 4) 3 + K 2 SO 4 + 7H 2 O
(Пероксид - відновник, тому що окислювач - перманганат калію)

H 2 O 2 + KNO 2 → KNO 3 + H 2 O
(Пероксид - окислювач, тому що роль відновника більш характерна для нітриту калію, який прагне перейти в нітрат)

Завдання 13:

36HNO 3 + Al → 10Al(NO 3 ) 3 + 3N 2 + 18H 2 O

10Al + 6KMnO 4 + 24H 2 SO 4 → 5Al 2 (SO 4 ) 3 + 6MnSO 4 + 3K 2 SO 4 + 24H 2 O

Завдання 14:

У молекулі Fe 3 O 4 із трьох атомів заліза тільки один має заряд +2. Вонокислиться в +3.
(Fe +2 O Fe 2 +3 O 3 )
3Fe 3 O 4 + 28HNO 3 → 9Fe +3 (NO 3 ) 3 + NO + 14H 2 O

Завдання 16:

Ba + HNO 3 → BaO + NO 2 + H 2 O (водний розчин)
Ba + HNO 3 → Ba(NO) 3 ) 2 + NO 2 + H 2 O

PH 3 + KMnO 4 + KOH → K 2 MnO 4 + H 3 PO 4 + H 2 O (лужне середовище)
PH 3 + KMnO 4 + KOH → K 2 MnO 4 + K 3 PO 4 + H 2 O

P + HNO 3 → P 2 O 5 + NO 2 + H 2 O (водний розчин)
P + HNO 3 → H 3 PO 4 + NO 2 + H 2 O

FeSO 4 + KMnO 4 + H 2 SO 4 → Fe(OH) 3 + MnSO 4 + K 2 SO 4 + H 2 O (кисле середовище)
FeSO 4 + KMnO 4 + H 2 SO 4 → Fe 2 (SO 4 ) 3 + MnSO 4 + K 2 SO 4 + H 2 O



Останні матеріали розділу:

Історія Дністра як водного шляху досягає глибокої давності
Історія Дністра як водного шляху досягає глибокої давності

Найстаріше місто республіки кілька разів змінювало своє ім'я, у XV столітті його звали Тігіною, а ще раніше - Тягянякячою. Його «небесним покровителем»...

Об'єктивна та суб'єктивна реальності Як, з погляду суб'єктивної реальності, можна досягти миру на землі
Об'єктивна та суб'єктивна реальності Як, з погляду суб'єктивної реальності, можна досягти миру на землі

У філософії під реальністю розуміється все, що існує насправді. Розрізняють об'єктивну та суб'єктивну реальність. Об'єктивна реальність...

Міжнародні сертифікати з англійської мови
Міжнародні сертифікати з англійської мови

Коли ви подаєте заявку на роботу за кордоном або навчання в університеті, в першу чергу від вас потрібен документ, що підтверджує ваш точний...