ОКИСЛИТЕЛЬНО-ВОССТАНОВИТЕЛЬНЫЕ РЕАКЦИИ (ОВР)
(Глинка Н.Л.,2000, 9.1-9.3, Коровин Н.В., 2000, §9.1)
Цель работы: опытным путем изучить окислительно-восстановительные реакции и установить:
а) зависимость окислительно-восстановительных свойств вещества от степени окисления атома в молекуле;
б) влияние реакции среды на характер протекания окислительно-восстановительных реакций;
в) выработать навыки составления уравнений окислительно-восстановительных реакций методом электронного баланса.
Теоретические сведения.
Степень окисления - это условный заряд атома в молекуле, вычисленный в предположении, что молекула состоит из ионов и в целом электронейтральна.
Наиболее электроотрицательные элементы в соединении имеют отрицательные степени окисления, а атомы элементов с меньшей электроотрицательностью - положительные.
Степень окисления - формальное понятие; в ряде случаев степень окисления не совпадает с валентностью.
Например: N2H4 (гидразин)
степень окисления азота – -2; валентность азота – 3.
|
|
Расчет степени окисления
Для вычисления степени окисления элемента следует учитывать следующие положения:
1. Степени окисления атомов в простых веществах равны нулю (Na0; H20).
2. Алгебраическая сумма степеней окисления всех атомов, входящих в состав молекулы, всегда равна нулю, а в сложном ионе эта сумма равна заряду иона.
3. Постоянную степень окисления имеют атомы: щелочных металлов (+1), щелочноземельных металлов (+2), водорода (+1) (кроме гидридов NaH, CaH2 и др., где степень окисления водорода -1), кислорода (-2) (кроме O+2F2-1 и пероксидов, содержащих группу –O–O–, в которой степень окисления кислорода -1).
4. Для элементов положительная степень окисления не может превышать величину, равную номеру группы периодической системы.
Примеры:
V2+5O5-2; Na2+1B4+3O7-2; K+1Cl+7O4-2; N-3H3+1; K2+1H+1P+5O4-2; Na2+1Cr2+6O7-2
Реакции без изменения и с изменением степени окисления
Существует два типа химических реакций:
1) Реакции, в которых не изменяется степень окисления элементов:
Реакции присоединения SO2 + Na2O ® Na2SO3
Реакции разложения Cu(OH)2 –t°® CuO + H2O
Реакции обмена AgNO3 + KCl ® AgCl¯ + KNO3
NaOH + HNO3 ® NaNO3 + H2O
2) Реакции, в которых происходит изменение степеней окисления атомов элементов, входящих в состав реагирующих соединений:
2Mg0 + O20 ® 2Mg+2O-2
2KCl+5O3-2 –t°® 2KCl-1 + 3O20
2KI-1 + Cl20 ® 2KCl-1 + I20
Mn+4O2 + 4HCl-1 ® Mn+2Cl2 + Cl20 + 2H2O
Такие реакции называются окислительно - восстановительными.