Вопрос №2. Классификация окислительно-восстановительных реакций

В зависимости от того между какими атомами и в  каких веществах происходит переход электронов все окислительно-восстановительные процессы можно разделить на 3 типа:

1) Межмолекулярные

2) Дисмутационные ( диспропорционирования)

3) Внутримолекулярные

4) Компропорционированния

1.Межмолекулярные реакции окислителения-восстановления –  это реакции, в ходе которых переход электронов происходит между частицами различных веществ. В выше рассматриваемых реакциях окислитель и восстановитель находятся в разных веществах

Mn⁺⁴O₂ + 4HCl^-1  =^t  Cl⁰₂↑ + Mn⁺²Cl₂  + 2H₂O

Mn⁺⁴  + 2e  = Mn⁺²      1

2Cl^-  - 2e  =  Cl₂            1

2. Диспропорционирования – когда атомы или ионы одного и того и того же элемента , содержащиеся в одной молекуле, являются и окислителем и восстановителем.

4KCl⁺⁵O₃  =^t  KCl^- +  3KCl⁺⁷O₄

Cl⁺⁵ – 2e  =  Cl⁷⁺       3

Cl⁺⁵ + 6e  =  Cl^-     1

Диспропорционировать могут вещества, один из элементов которых находится в промежуточной степени окисления, т.к. степень окисления одной части атомов понижается за счет другой части таких же атомов, степень окисления которых повышается.

3.Внутримолекулярные – когда окислитель и восстановитель одно и тоже вещество, но изменяют степень окисления в нем атомы различных элементов.

1)(N^-3H₄)₂ Cr₂⁺⁶O₇  =  N⁰₂ + Cr⁺₂³ O₃  + 4H₂O

2N^-3 -6e = N⁰₂        1

2Cr⁺⁶ + 6e =2Cr⁺³ 1

      2)2Hg⁺²O^-2 = Hg⁰ + O⁰₂

  3)2КClO₃ = 2KCl^- + 3O₂

   Cl⁺⁵ + 6e = Cl^-        1

   2O₃ – 6e = 3O₂       1

4. Компропорционированния– реакции в которых участвуют два вещества, cодержащие атомы одного и того же элемента в разных степенях окисления

Cu⁰ +  Cu⁺²Cl₂ =  2Cu⁺¹Cl

             Вопрос №3. Составление уравнений окислительно-восстановительных реакций.

Применяются два вида составления уравнений окислительно-восстановительных реакций:

1) Метод электронного баланса.

2) Метод полуреакций.

По методу электронного баланса сравнивают степени окисления атомов в исходных и конечных веществах, причем число электронов отданных восстановителем, должно ровняться числу электронов, присоединенных  окислителем.

Метод полуреакций применяется для реакций между газообразными, твердыми или жидкими веществами, протекающих без электролитической диссоциации.

Например: 1) Метод электронного баланса

  +3         +7                               +5      +2

H₃AsO₃ + KMnO₄ + H₂SO₄               →H₃AsO₄ + MnSO₄  + K₂SO₄ + H₂O

Ортомышьяковистая                   Ортомышьяковая

 кислота                                     кислота

Из схемы реакции видно, что степень окисления атома мышьяка до реакции +3 , после +5, степень окисления марганца изменилась от +7 до +2.

Отражаем это изменение степени окисления в электронных уравнениях.

Восстановитель  As⁺³ – 2e^- = As⁺⁵    5     процесс окисления

Окислитель        Mn⁺⁷  +5e^- = Mn⁺²     2      процесс восстановления

или методом полуреакций

MnO₄^- + 8H⁺ +5e = Mn⁺² + 4H₂O             2

H₃AsO₃  + H₂O – 2e = H₃AsO₄ + 2H⁺         5

Общее число электронов, отданных восстановителем, должно быть равно общему числу электронов, принятых окислителем. Найдя наименьшее общее кратное определяем, что молекул восстановителя должно быть 5, а молекул окислителя 2, т.е. находим соответствующие коэффициенты в уравнении.

Уравнение будет иметь вид:

5H₃AsO₃ + 2KMnO₄ + 3H₂SO₄ = 5H₃AsO₄ + 2MnSO₄ + K₂SO₄ + 3H₂O

При составлении уравнений окислительно-восстановительной реакции соблюдают последовательность в исходных веществах записывают сначала восстановитель, затем окислитель и среду, а в продуктах реакции – продукт окисления восстановителя, продукт восстановления окислителя и побочные продукты.

2)Метод полуреакций