Соединения, проявляющие окислительно-восстановителдьную двойственность.
H2O2-1→(восстановитель) О20 H2O2-1 →(окислитель) 2О-2 N+3 (NaNO2 или KNO2) →(восстановитель) N+5(NaNO3 или KNO3) N+3 (NaNO2или KNO2) → (окислитель) N+2 (NO)
Пользуясь составленными схемами попытаемся написать уравнение реакции. KMnO4 + Na2S + H2SO4 = 1 определяем реакцию среды – кислая (серная кислота) 2 определяем по схеме до какой степени окисления восстанавливается марганец +2 и соединения, которые будут образовываться K2SO4 и MnSO4 3 по схеме восстановителей определяем, что из сульфида будет выделяться свободная сера, а оставшийся натрий будет выделяться в виде соли той кислоты, которая создаёт реакцию среды, т.е. сульфат натрия. Получаем KMnO4 + Na2S + H2SO4 = K2SO4 + MnSO4 + S + Na2SO4 + H2O Теперь составляем баланс Mn+7 +5e → Mn+2 | 2 восстановитель процесс окисления S-2 -2e → S0 | 5 окислитель процесс восстановления
Из схемы видно, что в исходных и конечных продуктах реакции должно быть два атома марганца и 5 атомов серы 2KMnO4 +5Na2S + H2SO4 = K2SO4 + 2MnSO4 + 5S + Na2SO4 + H2O По уравнению реакции определяем, сколько натрия вступило в реакцию: в одной молекуле сульфида натрия два атома натрия, а в пяти молекулах – 2*5=10. Столько же должно выделиться, но в молекуле KOHсульфата натрия два атома, значит коэффици ент – 10: 2 = 5. В последнюю очередь определяем, сколько молекул серной кислоты должно вступить в реакцию. Это количество зависит от количества сульфатов в продуктах реакции: один в сульфате калия, два в двух молекулах сульфата марганца и пять в пяти молекулах судьфата натрия. Суммируя все сульфаты, получаем восемь. Сколько атомов водорода в серной кислоте вступило в реакцию, столько выделилось атомов водорода с водой, т.е. 8 2KMnO4 + 5Na2S + 8 H2SO4 = K2SO4 + 2MnSO4 + 5S + 5Na2SO4 + 8H2O
KMnO4 + KI + H2O = Необходимо закончить реакцию. Для написания проуктов реакции определяем реакцию среды – нейтральная (Н2О). По схеме определяем продукты восстановления перманганата калия в нейтральной среде – MnO2 и KOH. Определяем продукты окисления восстановителя I2 и КОН. Получаем реакцию: KMnO4 + KI + H2O = MnO2 + KOH + I2 Составляем баланс Mn+7 +3e → Mn+4 | 2 окислитель, процесс восстановления 2I- -2e → I20 | 3 восстановитель, процесс окисления К перманганату калия и диоксиду марганца необходимо поставить коэффициент 2 (в соответствии с балансом). К щелочи пока коэффициент определить нельзя, т.к. коэффициент будет зависеть ещё от количества молекул восстановителя. Чтобы определить коэффициент у восстановителя, необходимо коэффициент внутри баланса умножить на коэффициент за чертой баланса 2*3=6. К йодиду калия ставим коэффициент 6, к свободному йоду – 3 (т.к. в молекуле йода 2 атома). Считаем, сколько калия вступило в реакцию 2+6 =8, значит будет выделяться 8 молекул щелочи. Получаем уравнение: 2 KMnO4 + 6KI + 4 H2O = 2MnO2 + 3I2 + 8KOH Коэффициент у воды определяют по числу атомов водорода, выделившихся со щелочью.
KMnO4 + K2SO3 + KOH = Аналогично предыдущим реакциям, определяем реакцию срелы и по схеме определяем продукты восстановления перманганата калия. По таблице восстановителей, определяем продукты, которые образует сульфит калия. Получаем реакцию:
KMnO4 + K2SO3 + KOH = K2MnO4 + K2SO4 + H2O Mn+7 + 1e → Mn+6 | 2 окислитель, процесс восстановления S+4 + 2e → S+6 | 1 восстановитель, процесс окисления К перманганату калия и продукту восстановления - манганату калия ставим коэффициент 2. К восстановителю и продукту окисления коэффициент не нужен (см. баланс). В последнюю очередь считаем, сколько калия выделилось – 6. Поэтому к гидроксиду калия ставим коэффициент 2. Получаем уравнение 2 KMnO4 + K2SO3 + 2 KOH = 2 K2MnO4 + K2SO4 + H2O Попробуйте самостоятельно закончить и уравнять следующие реакции KMnO4 + FeSO4 + H2SO4 = KMnO4 + Na2C2O4 + H2O =
Разберем пример с дихроматом калия K2Cr2O7 + H2C2O4 + H2SO4 = В схеме указана только одна среда – кислая. В нашем примере кислую реакцию среды создает серная кислота. Дихромат калия будет восстанавливаться до сульфата хрома (111), щавелевая кислота или её соли окисляются до углекислого газа (угольного ангидрида). Получаем6
K2Cr2O7 + H2C2O4 + H2SO4 = Cr2(SO4)3 + K2SO4 + CO2 + H2O При составлении баланса учитываем, что в молекуле дихромата калия два атома хрома. В оксалатах можно не определять степень окисления у углерода, а указать преобразование аниона: C2O42- -2e → 2CO20 | 3 восстановитель, процесс окисления 2 Cr+6 +6e → 2 Cr+3 | 1 окислитель, процесс восстановления Учтя коэффициенты в балансе, получаем K2Cr2O7 + 3 H2C2O4 + H2SO4 = Cr2(SO4)3 + K2SO4 + 6 CO2 + H2O Чтобы поставить коэффициент к серной кислоте, необходимо определить количество сульфато в продуктах реакции – 4. Чтобы поставить коэффициент к воде, необходимо посчитать число атомов водорода, вступивших в реакцию – 7. Получаем уравнение.
K2Cr2O7 + 3 H2C2O4 + 4 H2SO4 = Cr2(SO4)3 + K2SO4 + 6 CO2 + 7H2O
|
