Слева записано электронейтральное вещество, справа считаем сумму зарядов
В рассмотренном примере степени окисления серы и мышьяка очевидны. Однако, встречаются вещества нестехиометрического состава, в которых определить степень окисления элементов затруднительно. Например, цементит Fe3C. Fe3C + HNO3 ® Fe(NO3)3 + CO2 + NO2 + H2O Чтобы не выяснять, какие в этом веществе степени окисления у элементов, воспользуемся выше приведенным приёмом:
окисление N+5 + 1 e ® N+4 13 восстановление Коэффициент 13 ставим перед оксидом азота, перед нитратом железа – 3, перед цементитом и углекислым газом коэффициенты не нужны. Пересчитываем азот в правой части (22), ставим 22 перед формулой азотной кислоты, уравниваем водород, проводим проверку по кислороду: Fe3C + 22HNO3 ® 3Fe(NO3)3 + CO2 + 13 NO2 + 11H2O
3Fe +4/3 – 5 e ®3Fe+3 C–4 – 8 e ® C+4 13 e Можно присвоить элементам такие степени окисления, чтобы степень окисления изменялась только у одного элемента. Пусть степень окисления железа +3 в исходном веществе и продукте, тогда степень окисления углерода в цементите – 9 (такого не бывает, но в данном случае мы весьма формально используем понятие степень окисления). C–9 – 13 e ® C+4 Опять восстановитель отдал 13 электронов. ЗАДАНИЕ 2. Расставьте коэффициенты методом электронного баланса в следующих схемах реакций: 1) Na + HNO3 ® NaNO3 + N2O + H2O 2) K2FeO4 + H2SO4 ® Fe2(SO4)3 + K2SO4 + H2O + O2 3) H2O2 + KMnO4 + HNO3 ® Mn(NO3)2 + KNO3 + H2O + O2 4) Ti2(SO4)3 + KClO3 + H2O ® TiOSO4 + KCl + H2SO4 5) Mn3O4 + KClO3 + K2CO3 ® K2MnO4 + KCl + CO2 6) Na2S4O6 + KMnO4 + HNO3 ®Na2SO4 + H2SO4 + Mn(NO3)2 + KNO3 + H2O 7) Cu2S + O2 + CaCO3 ® CuO + CaSO3 + CO2 8) FeCl2 + KMnO4 + HCl ® FeCl3 + Cl2 + MnCl2 + KCl + H2O 9) CuFeS2 + HNO3 ®Cu(NO3)2 + Fe(NO3)3 + H2SO4 + NO + H2O 10)KSCN + K2Cr2O7 + H2SO4 → Cr2(SO4)3 + K2SO4 + CO2+ NO2 + SO2 + H2O 11)Zn + Na2SO3 + HCl = ZnCl2 + H2S + NaCl + H2O 12) SnCl2 + HCl + K2Cr2O7 = H2[SnCl6] + CrCl3 + KCl + H2O 13)Br2 + MnSO4 + NaOH ® MnO2¯ + NaBr + Na2SO4 +H2O 14)PbO2 + Mn(NO3)2 + HNO3 = HMnO4 + Pb(NO3)2 +H2O 15)K2Cr2O7 + Al + H2SO4 → CrSO4 + Al2(SO4)3 + K2SO4 + H2O 16)FeCl2 + KClO4 + HCl → FeCl3 + Cl2 + KCl + H2O 17)Na2O2 + KI + H2SO4 = I2 + Na2SO4 + K2SO4 + H2O 18)HClO3 + H2SO4 + FeSO4 → Fe2(SO4)3 + HCl + H2O 19)Si + HNO3 + HF → SiF4 + NO + H2O 21)H2O2 + KMnO4 + H2SO4 → O2 + MnSO4 + K2 SO4 +H2O 22)KMn O4 + SnSO4 + Н2SO4 → MnSO4 + Sn(SO4)2 + К2SO4 + H2O 23)(NH4)2SO4 + Ca(NO3)2 = N2 + O2 + H2O + CaSO4 24)CS2 + KMnO4 + KOH = S + MnO2 +K2CO3 + H2O 25)FeSO4 + CrO3 + H2SO4 = Fe2(SO4)3 + Cr2(SO4)3 + H2O 26)CrCl3 + H2O2 + KOH → K2CrO4 + KCl + H2O 27)NaOCl + 2 KI + H2SO4 = NaCl + I2 + K2SO4 + H2O 28)P + CuSO4 + H2O = H3PO4 + Cu + H2SO4 29)Cu2O + H2SO4 + KMnO4 = CuSO4 + MnSO4 + K2SO4 + H2O 30)KI + H2SO4(конц) = I2 + H2S + K2SO4 + H2O Тема 2. Окисление органических веществ. Зависимость продуктов реакции окисления органических веществ от среды. Применение метода электронного баланса в органических реакциях (метод макроподстановки). Окислительно-восстановительные реакции с участием органических веществ встречаются в заданиях С3 и вызывают наибольшие затруднения у школьников. Как правило, большинство выпускников пишут схемы окислительно-восстановительных реакций, показывая окислитель [O], не указывая продукты ОВР, кроме основного; вызывает затруднение и расстановка коэффициентов в органических ОВР. На этом занятии мы рассмотрим: 1. Графический метод определения степени окисления в органических веществах; 2. Окислительно-восстановительные реакции с участием органических веществ, их разновидности, определение продуктов реакции; 3. Метод макроподстановки при расставлении коэффициентов в органических ОВР
|
Fe3C – 13 e- ® 3Fe+3 + C+4 1
В случаях, когда 2 восстановителя находятся в составе одного вещества, элементам можно присваивать даже нереальные степени окисления, при этом будут получаться те же коэффициенты. Например, предположим, что углерод в цементите имеет степень окисления – 4, тогда степень окисления железа +4/3. Составим баланс с этими значениями:
