Тема № 7: степень окисления

ОКИСЛИТЕЛЬНО-ВОССТАНОВИТЕЛЬНЫЕ РЕАКЦИИ

Степень окисления элемента   это условный заряд его атома, в молекуле, если считать, что молекула состоит из ионов.

Степень окисления обозначается арабскими цифрами со знаком над символом элемента (Мg⁺², Са⁺², Nа⁺¹, CI ˉ¹).

Степень окисления может быть положительной, отрицательной и нулевой.

Положительная степень окисления – равна числу электронов, отданных данным атомам. Значение высшей степени окисления числено равно номеру группы со знаком «+». Положительную степень проявляют как металлы, так и неметаллы, кроме F, He, Ne. Например: С⁺⁴, Na⁺¹, Al⁺³.

Отрицательная степень окисления равна числу электронов, принятых данным атомом, ее проявляют только неметаллы. Атомы неметаллов присоединяют столько электронов, сколько их не хватает до завершения внешнего уровня, проявляя при этом отрицательную степень.

У элементов главных подгрупп IV-VII групп

 минимальная степень окисления численно равна: номер группы – 8 = «низшая степень окисления»

Например: сера стоит в VI группе главной подгруппе, высшая степень окисления +6 (S ⁺⁶), низшая степень окисления = VI группа – 8 = – 2, (S ^-2).

В соединениях с ковалентной неполярной связью (Н₂⁰, СI₂⁰, F₂⁰ и др.) в молекулах простых веществ (S⁰, AI⁰ и др.) степень окисления элементов равно 0.

Постоянную степень окисления имеют: элементы 1,2,3 групп, главных подгрупп (соответствует номеру группы со знаком +), Н⁺ искл. соединения с металлами Me⁺H ^-, кислород О^-2 искл. O⁺² F₂^-1, Н₂⁺¹О₂^-1.

Пример1. определить степень окисления атомов в соединении НNO₂

1) обозначим постоянные степени окисления у водорода и кислорода Н⁺NO₂^{- 2}

2) степень окисления азота обозначим за х

3) составляем алгебраическое уравнение:

+1 + х + 2·(–2) =0

     х = + 4 – 1

     х = + 3, следовательно, степень окисления азота +3

Алгебраическая сумма степеней окисления атомов в молекуле всегда равна нулю.

Окислительно-восстановительные реакции (ОВР) – это реакции, протекающие с изменением степени окисления атомов, входящих в состав реагирующих веществ.

Окисление – процесс отдачи электронов, атомом, молекулой или ионом:

Na⁰ - 1ē →Na⁺. При окислении степень окисления повышается.  

Восстановление – процесс присоединения электронов атомом, молекулой или ионом. Cl₂⁰ + 2ē →2Сl^¯. При окислении степень окисления понижается.

Составление окислительно-восстановительных реакций методом электронного баланса

Пример 2. Расставить коэффициенты методом электронного баланса в уравнении: MnS + HN O₃→ MnS О₄+ NO₂ + H₂O

1) Расставить степени окисления атомов в молекулах определить атомы которые меняют степень окисления;

Mn^{+ 2} S^-2 + H⁺¹ N ⁺⁵ O₃^-2→ Mn⁺² S⁺⁶ О₄^-2 + N⁺⁴ O₂^-2 + H₂O

2) Составляем уравнения электронного баланса, указываем окислитель и восстановитель:

восстановитель S^-2   – 8 ē → S⁺⁶                         1 окисление

окислитель      N ⁺⁵ + 1ē → N⁺⁴ 8 восстановление

3) полученные коэффициенты перенести в уравнение реакции и уровнять остальные ионы не участвующие в ОВР.

    Mn^{+ 2} S^-2 + 8H⁺¹ N ⁺⁵ O₃^-2→ Mn⁺² S⁺⁶ О₄^-2 + 8 N⁺⁴ O₂^-2 + 4H₂O

Контрольное задание № 7

Тема: «Степень окисления. Окислительно-восстановительные реакции».

1. Определить степень окисления каждого атома в молекуле

2. Расставить коэффициенты методом электронного баланса в уравнении

Варианты заданий

№ вар -та	Задание 1	Задание 2
1	Mn2O3, K2Cr2O7	HNO3 + Zn → N2O + Zn(NO3)2 + H2O
2	K2SO4, NH3,	NH3 + O2 →N2 + H2O
3	H3PO4, Fe2O3	CuO + NH3 → Cu + N2 + H2O
4	P2O3, HNO2	KClO3 + Na2SO3 → KCl + Na2SO4
5	H3AsO4, SO2	Al + HCl → AlCl3 + H2
6	P2O3, HNO3	Mg + H2SO4 → MgSO4 + H2S + H2O
7	K2SO4, Fe2(SO4)3	NaBr+Cl2 → NaCl+Br2
8	H3AsO4, SO3	К2S + NaNO3 → K2SO4 + NaNO2
9	KMnO4, HClO3	P + N2O → N2 + P2O5
10	К2SO4, Сu2O	J2 + Cl2+ H2O → HJO3+HCl
11	К2ZnO2,NO2	O2 + Na → Na2O2
12	Mg3P2, Н2СО3	CuO + NH3 →Cu + N2 + H2O
13	Ag2O, H3AsO4	A    l + S → Al2S3
14	CO2, CuSO4	Mg + H2SO4 → MgSO4+H2
15	HClO4, SO3	NH3 + O2 → NO + H2O
16	H2S, СаСО3	H2S + HNO3 → H2SO4 + NO2 + H2O
17	Mn2O3, Н3РО4	PH3 + Cl2 → PCl3 + HCl
18	Na2CrO4, NO2	N2 +Mg → Mg3N2
19	К2S, H2SO4	Zn + H2SO4 → ZnSO4 + H2S + H2O
20	KNO3, NO	NH3 + SO2 → N2 + S + H2O
21	H2S, КMnO4	Fe2O3 + H2 → Fe + H2O
22	РbO2, HNO2	HCl + MnO2 → Cl2 + MnCl2 + H2O
23	Ag2O, NaNO3	S + KClO3 + H2O→ Cl2 + K2SO4 + H2SO4
24	KClO3, N2O	S + HNO3 → H2SO4 + NO
25	Mn2O7, HClO4	H2SO4(конц) + Сu → СuSO4 + SO2 + H2SO4
26	ZnCl2, H2CO3	KMnO4 + HCl → Cl2↑ + MnCl2 + KCl + H2O
27	Na2SO4, Mg3P4	P + HNO3 + H2O → H3PO4 + NO
28	NaNO2, СН4	H2S + Cl2 + H2O → H2SO4 + HCl
29	H2S, СuSO4	CH4 + Cl2 → CCl4 + HCl
30	NO2, HClO2	NO2 + H2O →HNO3 + NO