Окислительно-восстановительные реакции– это реакции, сопровождающиеся переходом электронов от одних атомов или ионов к другим, другими словами – это реакции, в результате которых изменяются степени окисления элементов.
Степень окисления– это заряд атома элемента в соединении, вычисленный из условного предположения, что все связи в молекуле являются ионными.
Степень окисления принято указывать арабской цифрой над символом элемента со знаком плюс или минус перед цифрой. Например, если связь в молекуле HCl ионная, то водород и хлор ионы с зарядами (+1) и (–1), следовательно.
Для того чтобы рассчитать степень окисления любого элемента, необходимо пользоваться следующими правилами:
Степень окисления атомов в простых веществах равна нулю: (металл в свободном состоянии).Степень окисления (+1) во всех соединениях имеют щелочные металлы (IA группа) и водород, за исключением гидридов активных металлов, где степень окисления водорода равна (–1), например Степень окисления +2 во всех соединениях имеют щелочноземельные металлы (IIAгруппа).Кислород имеет степень окисления (–2), во всех соединениях, кроме пероксидов () и фторида кислорода.Алгебраическая сумма степеней окисления всех частиц в молекуле равна нулю, а в ионе – заряду иона → +1–1 = 0, .Степень окисления иона элемента равна заряду иона:
1.Записываем формулу вещества K₂Cr₂O₇
2. Определяем молекулярную массу вещества Mr: для этого открываем ПЕРИОДИЧЕСКУЮ СИСТЕМУ находим атомную массу элементов входящих в состав вещества; если в формуле 2,3, 7 атомов, то соответственно атомную массу умножаем на индекс(цифра внизу); затем все складываем.
Ar(K)=39 Ar(Cr)=52 Ar(O)=16
Mr(K₂Cr₂O₇)=39x2+52x2+16x7=78 + 102 +112 =292
3. Массовая доля обозначается буквой "омега" ω
4. Массовая доля- это часть от общего. Часть это атомные масса соответствующего элемента , общее это молекулярная масса вещества. Массовая доля будет равна атомная масса элемента деленную на молекулярную массу вещества, запишем формулу:
ω=Ar÷Mr
ω(K)=78÷292=0.267
ω(Cr)=102÷292=0.35
ω(O)=112÷292=0.383
( если все массовые доли сложим, то в сумме всегда должна быть единица )
0,267+0,35+0,383=1
5. Если массовую долю умножим на 100% то получим массовую долю в процентах:
ω%(K)=ω(K)×100%=0.267 ×100%=26,7%
ω%(Cr)=ω(Cr)×100%=0,35×100%=35%
ω%(O)=ω(O)×100%=0.383×100%=38,3%
(если все массовые доли в % сложим, то в сумме всегда получим 100 )
26,7%+35%+38,3%=100%)
Например, Вычислите массовые отношения элементов в угольной кислоте , химическая формула которой H₂CO₃.
Mr(H₂CO₃)=1x2+12+16x3=2+12+48=62
ω(H)= 2÷62=0,032 ω%(H)= 0,032 ×100%=0,32%
ω(C)=12÷62= 0.194 ω%(C)= 0.194×100%=19,4%
ω(O)=48÷62=0.774 ω%(O)=0.774 ×100%=77,4%
Еще пример.Вычислите массовые доли элементов в процентах по формулам соединений
а) CuSO₄ - сульфат меди; б) Fe₂O₃ - оксид железа; в) HNO₃ - азотная кислота.
а) Mr(CuSO₄)=64+32+16x4=160
ω%(Cu)=64÷160×100%=40%
ω%(S)=32÷160×100%=20%
ω%(O)=64÷160×100%=40%
б) Mr(Fe₂O₃)=56x2+16x3=160
ω%(Fe)=56÷160×100%=35%
ω%(O)=100%-35%=65%
в)Mr(HNO₃)=1+14+16x3=63
ω%(H)=1÷63×100%=1.58%
ω%(N)=14÷63×100% =22.2%
ω%(O)= 100%-1.58-22.2=76.22%
...
...