Strong-stuff.ru

Образование Онлайн
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Видео метод электронного баланса

Составление уравнений окислительно-восстановительных реакций

Этот видеоурок доступен по абонементу

У вас уже есть абонемент? Войти

Данный урок раскрывает возможность использования метода электронного баланса для составления уравнений окислительно-восстановительных реакций. Рассмотрены примеры расстановки коэффициентов в уравнениях некоторых окислительно-восстановительных реакций с участием сложных веществ.

Тема: Окислительно-восстановительные реакции

Урок: Составление уравнений окислительно-восстановительных реакций

1. Сущность электронного баланса

При составлении уравнений окислительно-восстановительных реакций следует учесть, что число электронов, отданных восстановителем, должно быть равно числу электронов, принятых окислителем. Должен соблюдаться электронный баланс.

2. Пример использования метода электронного баланса

В качестве примера рассмотрим реакцию соляной кислоты с перманганатом калия.

Запишем схему данной реакции, зная, что продуктами реакции являются хлорид калия, хлорид марганца, хлор и вода:

Расставить коэффициенты в схеме такой реакции методом подбора достаточно сложно. В таком случае используют метод электронного баланса.

Дальше необходимо расставить значения степеней окисления химических элементов и определить, у каких элементов степень окисления изменилась:

+1 -1 +1+7 -2 +1 -1 +2 -1 0 +1 -2

Степени окисления поменяли марганец и хлор.

Записываем схемы процессов окисления и восстановления:

(Как правило, простое вещество в полуреакциях окисления или восстановления записывают в молекулярном виде – в данном случае Cl2. Тогда в левой части полуреакции должно быть два атома хлора. Один атом хлора теряет один электрон, а два атома – два электрона.)

Чтобы уравнять число отданных и принятых электронов, домножим первую полуреакцию на 2, а вторую – на 5.

Mn +5e = Mn 2 окислитель, восстанавливается

2Cl – 2e = Cl2 5 восстановитель, окисляется

Полученные коэффициенты ставим перед соответствующими формулами в правой части уравнения:

Теперь находим коэффициенты для формул всех остальных веществ:

Получили уравнение реакции.

Список рекомендованной литературы

1. Микитюк А.Д. Сборник задач и упражнений по химии. 8-11 классы / А.Д. Микитюк. – М.: Изд. «Экзамен», 2009. (с.68-71)

2. Оржековский П.А. Химия: 9-й класс: учеб. для общеобраз. учрежд. / П.А. Оржековский, Л.М. Мещерякова, Л.С. Понтак. – М.: АСТ: Астрель, 2007. (§22)

3. Рудзитис Г.Е. Химия: неорган. химия. Орган. химия: учеб. для 9 кл. / Г.Е. Рудзитис, Ф.Г. Фельдман. – М.: Просвещение, ОАО «Московские учебники», 2009. (§5)

Читать еще:  Вязать штанишки для новорожденных спицами видео

4. Химия. 8-11 классы: тренинги и тесты с ответами по теме «Окислительно-восстановительные реакции» / авт.-сост. Т.М. Солдатова. – Волгоград: Учитель, 2007. (с.12-20)

5. Хомченко И.Д. Сборник задач и упражнений по химии для средней школы. – М.: РИА «Новая волна»: Издатель Умеренков, 2008. (с.55)

6. Энциклопедия для детей. Том 17. Химия / Глав. ред. В.А. Володин, вед. науч. ред. И. Леенсон. – М.: Аванта+, 2003. (с.70-77)

Дополнительные веб-ресурсы

1. Единая коллекция цифровых образовательных ресурсов (видеоопыты по теме) (Источник).

2. Единая коллекция цифровых образовательных ресурсов (интерактивные задачи по теме) (Источник).

3. Электронная версия журнала «Химия и жизнь» (Источник).

Домашнее задание

1. №10.46 из «Сборника задач и упражнений по химии для средней школы» И.Г. Хомченко, 2-е изд., 2008 г.

2. №№7.17, 7.26 из сборника задач и упражнений по химии (8-11 классы), автор — А.Д. Микитюк. – М.: Изд. «Экзамен», 2009.

Если вы нашли ошибку или неработающую ссылку, пожалуйста, сообщите нам – сделайте свой вклад в развитие проекта.

Метод электронного баланса

Составляя любое уравнение химической реакции, следует соблюдать закон сохранения масс веществ — кол-во атомов в исходных веществах (левая часть уравнения) и в продуктах реакции (правая часть уравнения) должны совпадать.

Составляя уравнения окислительно-восстановительных реакций, следует также следить за суммой зарядов, которые у исходных веществ и в продуктах реакции должны быть равны.

В уравнениях ОВР в левой части обычно указывают первым вещество-восстановитель (отдает электроны), а затем — вещество-окислитель (принимает электроны); в правой части уравнения первым указывают продукт окисления, затем восстановления, а потом другие вещества, если они имеются.

Главное требование, которое необходимо соблюдать при составлении уравнений окислительно-восстановительных реакций, — кол-во электронов, которое отдал восстановитель, должно быть равно кол-ву электронов, принятых окислителем.

В основе метода электронного баланса лежит сравнение степеней окисления в исходных веществах и продуктах реакции, что подразумевает тот факт, что, составляющий уравнение ОВР методом электронного баланса, должен знать, какие вещества образуются в ходе реакции.

Примеры составления уравнений ОВР методом электронного баланса

1. Составить уравнение реакции алюминия с углеродом.

  • Al+C → Al4C3
  • В первую очередь, определяются элементы, меняющие свои степени окисления:
    Al 0 +C 0 → Al4 +3 C3 -4
  • Атом алюминия в ходе реакции отдает 3 электрона, меняя свою степень окисления с 0 на +3
    Al 0 → Al +3
    1Al 0 -3e — → 1Al +3
  • Атом углерода принимает 4 электрона, меняя свою степень окисления с 0 на -4
    C 0 → C +4
    1C 0 +4e — → 1C -4
  • Поскольку, число отданных и принятых электронов между атомами должно совпадать, следует сбалансировать уравнение, подобрав множители, для этого кол-во отданных алюминием электронов, записывают в схему реакции углерода, а кол-во электронов, принятых углеродом — в схему реакции алюминия:
  • В итоге, алюминий отдает 4·3=12 электронов;
  • углерод принимает 3·4=12 электронов
  • Осталось определить стехиометрические коэффициенты, которые необходимо проставить перед формулами веществ, чтобы уравнять кол-во их атомов в левой и правой части уравнения;
  • Кол-во атомов алюминия, вступающих в реакцию:
    4·1Al 0 =4Al 0
  • Кол-во атомов углерода, вступающих в реакцию:
    3·1C 0 =3C 0
  • Окончательный вид уравнения:
    4Al 0 +3C 0 = Al4 +3 C3 -4
Читать еще:  Бананы в кляре видео

2. Составить уравнение реакции азотной кислоты с йодом.

  • Схема реакции:
    HNO3+I2 → HIO3+NO+H2O
  • Определяем элементы, меняющие свои степени окисления:
    HN +5 O3+I2 0 → HI +5 O3+N +2 O+H2O
  • Азот меняет степень окисления с +5 на +2 — принимает 3 электрона, и является окислителем:
    N +5 → N +2
    N +5 +3e — → N +2
  • Йод меняет степень окисления с 0 на +5 — отдает 5 электронов, и является восстановителем, но, поскольку молекула йода двухатомна, то в схеме она записывается в молекулярном виде, а кол-во отдаваемых электронов соответственно удваивается:
    I2 0 → 2I +5
    I2 0 -10e — → 2I +5
  • Уравниваем заряды:
  • Было до реакции 10·1N +5 =10N +5 , после реакции образовалось: 10·1N +2 =10N +2
  • В реакцию вступило всего 6 атомов йода (3·2) или три молекулы 3I2, после реакции образовалось 3·2I +5 =6I +5 ;
  • Расставляем найденные коэффициенты:
    10HNO3+3I2 = 6HIO3+10NO+2H2O

3. Составить уравнение реакции соляной кислоты (концентрированной) с оксидом марганца (IV).

  • HCl+MnO2 → Cl2+MnCl2+H2O
  • HCl -1 +Mn +4 O2 → Cl2 0 +Mn +2 Cl2+H2O
  • Соляная кислота является восстановителем, оксид марганца — окислителем.
  • Атом хлора отдает свой электрон, но в правой части нулевой заряд имеет молекула хлора, состоящая из двух атомов, поэтому, для ее получения нужны 2 электрона от двух атомов хлора:
    Cl -1 → Cl2 0
    2Cl — -2e — → Cl2 0
  • Атом марганца получает 2 электрона, снижая свою степень окисления с +4 до +2:
    Mn +4 → Mn +2
    Mn +4 +2e — → Mn +2
  • Поскольку, хлор отдает два электрона, а марганец эти же два электрона принимает, оба коэффициента будут равны 2, и их можно сократить:
  • Получаем уравнение, отличающееся от исходного только стехиометрическим коэффициентом 2, который стоит перед формулой соляной кислоты (два атома хлора отдают по одному электрону):
    2HCl+MnO2 → Cl2+MnCl2+H2O
  • Осталось найти стехиометрические коэффициенты для остальных веществ, чтобы уравнять левую и правую части уравнения.
  • В левой части уравнения 2 атома хлора, в правой — 4, чтобы уравнять атомы хлора, перед формулой соляной кислоты ставим 4, но, теперь в правой части уравнения получается на 2 атома водорода меньше, чтобы уравнять атомы водорода, перед молекулой воды ставим коэффициент 2 — теперь кол-во всех атомов в левой части и в правой части уравнения одинаково:
    4HCl+MnO2 → Cl2+MnCl2+2H2O
  • Ионное уравнение реакции:
    4H + +4Cl — +MnO2 = Cl2+Mn 2+ +2Cl — +2H2O
Читать еще:  Как наложить одно видео на другое

4. Составить уравнение реакции сероводорода с раствором калия перманганата в кислой среде.

  • Схема реакции:
    H2S+KMnO4+H2SO4 → S+MnSO4+K2SO4+H2O
  • Определяем элементы, меняющие свои степени окисления:
    H2S -2 +KMn +7 O4+H2SO4 → S 0 +Mn +2 SO4+K2SO4+H2O
  • Сера меняет свою степень окисления с -2 до 0, т.е., отдает 2 электрона (сероводород — восстановитель):
    S -2 → S 0
    S -2 -2e — → S 0
  • Марганец меняет свою степень окисления с +7 до +2, т.е., принимает 5 электронов (калия перманганат — окислитель):
    Mn +7 → Mn +2
    Mn +7 +5e — → Mn +2
  • Электронные уравнения:
  • 5H2S+2KMnO4+H2SO4 = S+MnSO4+K2SO4+H2O
  • 5H2S+2KMnO4+3H2SO4 = 5S+2MnSO4+K2SO4+8H2O
  • Ионное уравнение:
    5H2S+2MnO4 — +6H + = 5S+2Mn 2+ +8H2O

Если вам понравился сайт, будем благодарны за его популяризацию 🙂 Расскажите о нас друзьям на форуме, в блоге, сообществе. Это наша кнопочка:

Код кнопки:
Политика конфиденциальности Об авторе

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector