Redoks reakcije (ORR): Primeri
Kaj je to? Primeri takšnih reakcij so ne le v anorganski, ampak tudi v organski kemiji. V članku bomo podali definicije glavnih izrazov, uporabljenih pri analizi takih interakcij. Poleg tega bomo predstavili nekatere ERI, primere in rešitve kemijskih enačb, ki bodo pomagale razumeti algoritem ukrepov.
Osnovne definicije
Najprej pa se spomnimo osnovnih definicij, ki bodo pomagale razumeti proces:
- Oksidator je atom ali ion, ki lahko sprejema elektrone v procesu interakcije. V obliki resnih oksidacijskih sredstev so mineralne kisline, kalijev permanganat.
- Redukcijsko sredstvo je ion ali atom, ki donira valenčne elektrone drugim elementom.
- Proces pritrditve prostih elektronov se imenuje oksidacija, medtem ko se povratni signal imenuje redukcija.
Algoritem delovanja
Kako razstaviti enačbo ia Primeri, ki jih ponujajo diplomanti šol, kažejo na porazdelitev koeficientov z elektronsko bilanco. Tukaj je postopek:
- Najprej je treba določiti vrednosti oksidacijskih stanj za vse elemente v enostavnih in kompleksnih snoveh, ki so vključene v predlagano kemijsko transformacijo.
- Nato izberite tiste elemente, ki so spremenili digitalno vrednost.
- Znaki "+" in "-" označujeta prejete in dane elektrone, njihovo število.
- Nadalje, med njimi določite najmanjši skupni večkratnik, določite koeficiente.
- Nastale številke se vnesejo v reakcijsko enačbo.
Prvi primer
Kako dokončati nalogo, povezano z notranjo revizijo? Primeri, ki jih ponujajo na zaključnih izpitih v 9. razredu, ne pomenijo dodajanja formul snovi. Fantje morajo praviloma določiti koeficiente in snovi, ki so spremenili valenčne vrednosti.
Razmislite o tistih IAD (reakcijah), katerih primeri so na voljo diplomantom 11. razreda. Učenci naj samostojno dopolnijo enačbo s snovmi in šele nato z elektronskim ravnovesjem uredijo koeficiente:
H 2 O 2 + H 2 SO 4 + KMnO 4 = Mn SO 4 + O 2 + ... + ...
Za začetek bomo uredili stanje oksidacije v vsaki spojini. Torej v vodikovem peroksidu v prvem elementu ustreza +1 , v kisiku -1 . V žveplovi kislini so naslednji kazalci: +1, +6, -2 (skupaj dobimo nič). Kisik je preprosta snov, zato ima stopnjo oksidacije nič.
V kalijev permanganat, in tudi pri manganovem sulfatu (2) dobimo naslednje vrednosti:
K + Mn +7 O 4 -2 , Mn +2 S +6 O 4 -2
Če postavite vrednosti elementov, predlaganih v nalogi, morate končati notranjo revizijo. Primeri takšnih interakcij so podobni, zato rešitev zahteva identifikacijo atomov (ionov), ki kažejo oksidativne in redukcijske lastnosti.
Torej, kot eden od manjkajočih produktov reakcije bo sol kalija, in sicer sulfat. Druga snov je voda, ker proces vključuje žveplovo kislino z higroskopičnimi lastnostmi.
Naslednji korak bo priprava elektronskega ravnovesja tega procesa:
- 2O - daje 2 elektrona = O 2 0 5 (redukcijsko sredstvo);
- Mn +7 sprejema 5 elektronov = Mn + 2 2 (oksidant).
V procesu urejanja koeficientov nujno zbiramo atome žvepla, dobimo pripravljeno enačbo procesa:
5H 2 O 2 + 3H 2 SO 4 + 2KMnO 4 = 2Mn SO 4 + 5O 2 + 8H 2 O + K 2 SO 4
Težki trenutki
Kakšne težave imajo učenci pri analizi notranje revizije? Primeri, ponujeni v zaključnih testih v kemiji, morajo fantje končati sami, kar povzroča težave.
Predpostavimo predlagano shemo: FeCl 2 + HCl + K 2 Cr 2 O 7 = FeCl 3 + CrCl 3 + ... + ...
Treba je dodati manjkajoče snovi in urediti potrebne stereokemične koeficiente v enačbi. V predlagani nalogi oksidacijsko stanje spremeni železo: od +2 do +3 , torej kaže zmanjšanje lastnosti. Kalijev bikromat deluje kot oksidacijsko sredstvo, s čimer se znižuje vrednost stopnje oksidacije z +6 na +3 .
Voda bo manjkajoči produkt reakcije. kalijev klorid. Ne sodelujejo v elektronski bilanci, saj elementi v njihovi sestavi ne kažejo spremembe številčne vrednosti. Elektronsko ravnovesje za ta postopek bo naslednje:
- Fe +2 daje 1 elektron = Fe +3 6 (redukcijsko sredstvo);
- 2Cr +6 traja 6 e = 2Cr +3 1 (oksidant).
Pri postavljanju koeficientov v to shemo povzemamo atome klora:
6 FeCl 2 + 14HCl + K 2 Cr 2 O 7 = 6 FeCl 3 + 2CrCl 3 + 2KCl + 7H 2 O
Še en primer interakcije
Nadaljujemo pogovor o tem, kako pravilno razstaviti notranjo revizijo. Kemija (primeri takih reakcij v njej so skupni) ne pojasnjuje le algoritma dejanj, ampak tudi značilnosti bistvenega pomena procesov, ki se odvijajo. Razmislite o drugem primeru interakcije, ki jo spremlja oblikovanje novih kemikalij:
KMnO 4 + H 2 SO 4 + KI = MnSO 4 + I 2 + ... + ...
V tem primeru sta dva elementa, ki spreminjata stopnjo oksidacije: jod in mangan. Ugotovite, katere snovi bodo nastale kot produkt te kemijske reakcije.
Ker postopek poteka žveplove kisline ena od tvorjenih snovi bo voda. Na desni strani ni nobene spojine v kaliju, zato bo drugi izdelek s tem sulfat alkalijske kovine.
Elektronsko ravnovesje za to interakcijo je naslednje:
- Mn +7 ima 5 e = Mn +2 2 , je oksidacijsko sredstvo;
- 2I - daje 2e = I 2 0 5 , deluje kot reducent.
V zaključni fazi te naloge koeficiente postavimo v končno shemo in dobimo:
2KMnO4 + 8H2S04 + 10KI = 2MnS04 + 5I2 + 6K2S04 + 8H2O.
Zaključek
Ti procesi so našli resno uporabo v kemijski analizi. Z njihovo pomočjo lahko odprete in ločite različne ione, izvedete metodo oksimetrije.
Različne fizikalne in kemijske metode analize temeljijo na IAD. Teorija kislin in glavnih interakcij pojasnjuje kinetiko procesov, ki se pojavljajo, in omogoča kvantitativne izračune z uporabo enačb.
Da bi šolarji, ki so izbrali kemijo, uspešno opravili zaključni izpit, morajo uspešno opraviti te preizkuse, zato je treba izdelati algoritem za izravnavo IHB, ki temelji na elektronskem ravnovesju. Učitelji s svojimi študenti sodelujejo pri metodi urejanja koeficientov z uporabo različnih primerov anorganske in organske kemije.
Naloge, povezane z določanjem oksidacijskih stanj kemijskih elementov v preprostih in kompleksnih snoveh, ter oblikovanje ravnotežja med sprejetimi in danimi elektroni so nepogrešljiv element izpitnih testov na osnovni, splošni ravni usposabljanja. Le v primeru uspešnega zaključka takih nalog lahko govorimo o učinkovitem obvladovanju šolskega tečaja anorganske kemije in pričakujemo visoke ocene na OGE, UPORABI.