Студопедия

Главная страница Случайная страница

Разделы сайта

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника






Типы окислительно-восстановительных реакций






 

Различают три типа окислительно-восстановительных реакций:

1. Межмолекулярные окислительно-восстановительные реакции, при которых изменяются степени окисления атомов элементов, входящих в состав разных веществ. Реакции, рассмотренные в примерах 3-5, относятся к этому типу.

2. Внутримолекулярные окислительно-восстановительные реакции, при которых степень окисления изменяют атомы разных элементов одного и того же вещества. По такому механизму протекают реакции термического разложения соединений. Например, в реакции

 

+5 -2 +4 0

Pb(NO3)2 ® PbO + NO2 + O2

 

изменяет степень окисления азот (N+5 ® N+4) и атом кислорода (О-2 ® О20), находящиеся внутри молекулы Pb(NO3)2.

 

восстановитель 2 2N+5 ® 2N+4, Dw = –2 процесс восстановления,

окислитель 1 2O–2 ® O20, Dw = +4 процесс окисления.

 

Составляем уравнение реакции: 2Pb(NO3)2 = 2PbO + 4NO2 + O2

3. Реакции самоокисления-самовосстановления (диспропорционирования, дисмутации). В этом случае степень окисления одного и того же элемента и повышается, и понижается. Реакции диспропорционирования характерны для соединений или элементов веществ, соответствующих одной из промежуточных степеней окисления элемента.

 

Пример 6. Используя метод баланса, уравнять реакцию:

 

K2MnO4 + H2O ® KMnO4 + MnO2 + KOH.

 

Решение Определим степени окисления участвующих в окислительно-восстановительном процессе элементов до и после реакции:

+6 +7 +4

K2MnO4 + H2O ® KMnO4 + MnO2 + KOH.

 

Из сравнения степеней окисления следует, что марганец одновременно участвует в процессе окисления, повышая степень окисления с +6 до +7, и в процессе восстановления, понижая степень окисления с +6 до +4.

 

2 Mn+6 ® Mn+7; Dw = 7-6 = +1 (процесс окисления, восстановитель),

1 Mn+6 ® Mn+4; Dw = 4-6 = -2 (процесс восстановления, окислитель).

 

Поскольку в данной реакции окислителем и восстановителем выступает одно и то же вещество (K2MnO4), коэффициенты перед ним суммируются. Записываем уравнение:

 

3K2MnO4 + 2H2O = 2KMnO4 + MnO2 + 4KOH.

 

В этом случае K2MnO4 является одновременно и окислителем, и восстановителем.

4. Внутримолекулярные реакции окисления-восстановления, в которых происходит выравнивание степеней окисления атомов одного и того же элемента (то есть обратные ранее рассмотренным), являются процессами контрдиспропорционирования (коммутации), например

-3 + 3 0

NH4NO2 ® N2 + 2H2O.

 
 


1 2N-3 - 6ē ® N20 (процесс окисления, восстановитель),

1 2N+3 + 6ē ® N20 (процесс восстановления, окислитель).

 

Наиболее сложными являются окислительно-восстановительные реакции, в которых окислению или восстановлению подвергаются одновременно атомы или ионы не одного, а двух или нескольких элементов.

Пример 7. Используя вышеизложенные положения, уравнять реакцию:

 

+3 -2 +5 +5 +6 +2

As2S3 + HNO3 ® H3AsO4 + H2SO4 + NO.

       
 
   
 


3 2As+3 - 4ē ® 2As+5 28

3S-2 - 24 ® 3S+6 (процесс окисления),

28 N+5 + 3 ® N+2 (процесс восстановления).

 

Суммируем левые и правые части с учетом полученных коэффициентов и записываем уравнение:

 

3As2S3 + 28HNO3 + 4H2O = 6H3AsO4 + 9H2SO4 + 28NO.






© 2023 :: MyLektsii.ru :: Мои Лекции
Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав.
Копирование текстов разрешено только с указанием индексируемой ссылки на источник.