гы Окислительно-восстановительные реакции часто довольно громоздки и, тем не менее, их нужно уметь уравнивать. Для этой цели используют предельно простую модель молекулы. Прежде всего вводят понятие о степени окисления атома в молекуле. Начнем с конкретных примеров. Степень окисления атомов в молекулах простых веществ (H2, F2, O2, O3, графит, алмаз, металлы) принимается равной нулю. Атомы щелочных металлов во всех соединениях с неметаллами имеют степень окисления равную +1 (если вспомнить о ионном характере связи в этих молекулах, то это действительно так). Атомы фтора (самого активного из всех неметаллов) во всех соединениях имеют степень окисления равную -1. В соединениях с металлами, где имеется ионный тип связи, это действительно так. Но выше мы уже видели, что в молекуле HF электронная пара, образующая химическую связь, лишь немного смещена к атому фтора и у него (исходя из величины дипольного момента) появляется заряд равной -0.4. При введении понятия "степень окисления" постулируется, что все ковалентные полярные связи становятся ионными. И только после этого нужно вычислиь тот заряд, который был бы у данного атома, а величину этого заряда в целых единицах принимают за степень окисления.
Атомы кислорода во всех соединениях (кроме O2, O3, H2O2 и ее производных, F2O) имеют степень окисления равную -2.
Дальше начинается элементарный подсчет. Любая молекула в целом электронейтральна: сумманое число положительных степеней окисления в молекуле равно суммарному числу отрицательных степеней окисления. Рассмотрим оксиды азота:
Так как степень окисления атомов кислорода равна -2, то степень окисления атомов азота можно легко подсчитать (они приведены под формулами оксидов).
Водород в соединениях с металлами (в молекулах гидридов металлов) имеет степень окисления равную -1. Водород в соединениях с неметаллами (как самый слабый из неметаллов) имеет степень окисления равную +1.
Итак, степень окисления атома в молекуле равна тому заряду, который был бы на данном атоме, если бы все ковалентные полярные связи стали ионными.
В качестве примера уравнивания окислительно- восстановительной реакции рассмотрим реакцию горения угля:
C + O2 = CO2,
Подытожим все сказанное.
Химические реакции, в которых атомы одного или нескольких элементов изменяют свою степень окисления, называются окислительно- восстановительными.
Окислители - это вещества, которые в результате химической реакции присоединяют к себе электроны (в разобранной реакции это и кислород, и молекулы кислорода, и атомы кислорода - можно использовать любое название).
Восстановители - это вещества, которые в результате химической реакции отдают электроны (в разобранной реакции это углерод или атом углерода).
Восстановители в результате окислительно-восстановительной реакции окисляются (у атомов восстановителя отбираются электроны).
Окислители в результате окислительно-восстановительной реакции восстанавливаются (атомы окислителя присоединяют к себе электроны).
В сульфате меди степень окисления атома меди равна +2 (Cu+2), атома кислорода -2 (О-2). При электролитической диссоциации в растворе появляются реальные ионы:
CuSO4 = Cu2+ + SO42-.
Чтобы подчеркнуть, что это реальные ионы, числа пишут перед знаком заряда (а в степенях окисления атомов - наоборот).
Кроме метода электронного баланса при уравнивании окислительно- восстановительных реакций часто используется метод электронно- ионного баланса. Он иногда имеет определенные преимущества.
Основные свойства кислот:
1. Действие на индикаторы. лакмус - красный
метилоранж – розовый в растворах кислот
2. Кислота+ металл
2HCI + Mg=MgCI₂ +H₂↑
H₂SO₄ + Fe =FeSO₄ +H₂↑
3H₂SO₄ + AI=AI₂(SO₄)₃ + 3H₂↑
3. Кислота+ основной оксид
2HCI + MgO=MgCI₂ +H₂O
H₂SO₄ + FeO =FeSO₄ +H₂O
3H₂SO₄ + AI₂O₃=AI₂(SO₄)₃ + 3H₂O
4. Кислота+соль(согласно ряду кислот)
2HCI + CaCO₃=CaCI₂ + CO₂↑+ H₂O
H₂SO₄ + BaCI₂ = BaSO₄↓ + 2HCI
2H₃PO₄+ 2AIBr₃=2AIPO₄↓ +6HBr
5. Кислота+ основание
2HCl+ Ca(OH)2 = CaCl2 + 2H2O
H₂SO₄ + 2KOH = K₂SO₄ + 2H₂O
2HNO₃ + Ca(OH)₂ = Ca(NO₃)₂ + 2H₂О
Дано: m (N2) = 14г найти: V (Н2) =?
N2 + 3H2 ---> 2NH3 (NH3 – аммиак)
ν = 1 моль ν = 3 моль
М = 28г/моль Vm = 22.4л/моль
m = 28г V = 67, 2 л
14/28 = х / 67,2 х = 14 * 67,2 / 28 = 33,6л
ответ: V (Н2) = 33,6л
ЗАДАНИЕ 5:
Те, у кого увеличивается- восстановители.