Презентация по химии на тему :"Окислительно-восстановительные реакции (теория для подготовки задания № 29 КИМ ЕГЭ по химии 2023)

• 1 слайд

  Окислительно-восстановительные реакции
  (теория для подготовки задания № 29 КИМ ЕГЭ по химии 2023)
  Подготовила: учитель химии МАОУ « Гимназия № 31»
  Усачева Е.С.
  

• 2 слайд

  При составлении уравнений ОВР важно уверенно находить среди реагирующих веществ окислитель и восстановитель. Некоторые вещества могут быть только восстановителями. Это металлы и вещества, которые содержат элемент, изменяющий степень окисления, в низшей степени окисления (например: NH3, PH3, H2S, HCl, HBr, HI и их соли). Фтор и сложные вещества, содеожащие элемент в высшей степени окисления, могут быть только окислителями (например: HNO3, H2SO4, SO3, KMnO4, K2CrO4, K2Cr2O7).
  
  

• 3 слайд

  Вещества, которые содержат элементы в промежуточной степени окисления, могут проявлять, в зависимости от природы реагента – партнёра, как окислительные, так и восстановительные свойства. Это – все неметаллы (кроме фтора): N2, NO, HNO2, KNO2, H2O2, S, SO2 и другие.
  
  

• 4 слайд

  На ход окислительно – восстановительных реакций в растворах влияет среда, в которой протекает реакция и, поэтому, окислительно – восстановительный процесс между одними и теми же веществами в разных средах приводит к образованию различных продуктов. Для создания кислой среды обычно используют разбавленную серную кислоту.
  Азотную и соляную применяют редко, т.к. первая является сильным окислителем, а вторая способна окисляться. Для создания щелочной среды применяют растворы гидроксидов калия или натрия.
  
  

• 5 слайд

  5Na2SO3 + 2KMnO4 + 3H2SO4 = 5Na2SO4 + 2MnSO4 + K2SO4 + 3H2O
  восст.-ль окисл.-ль среда продукт продукт побочные
  окисл.-я восст.-я продукты
   
  
  3Na2SO3 + 2KMnO4 + H2O = 3Na2SO4 + 2MnO2 + 2KOH
  восст.-ль окисл.-ль среда продукт продукт побочный
  окисл.-я восст.-я продукт
  
   
  Na2SO3 + 2KMnO4 + 4KOH = Na2SO4 + 2K2MnO4 + 2H2O
  восст.-ль окисл.-ль среда продукт продукт побочный
  окисл.-я восст.-я продукт
  
  Примеры влияния среды на характер продуктов ОВР:
  

• 6 слайд

   Кислоты – сильные окислители.
  Это серная кислота концентрированная и азотная кислота в любом виде. Они окисляют почти все металлы и такие неметаллы, как углерод, фосфор, серу, и многие сложные вещества.
  Возможные продукты восстановления этих кислот:
   
  H2SO4  SO2  S  H2S
  HNO3  NO2  NO  N2O  N2  NH3(NH4NO3)
   
  
  При взаимодействии с металлами получаются три вещества: соль, вода и продукт восстановления кислоты, который зависит от концентрации кислоты, активности металла и температуры.
  Чем меньше концентрация кислоты. А металл более активен, тем больше степень восстановления кислоты.
  
  

• 7 слайд

  Представим возможные направления взаимодействия этих кислот с различными веществами в виде схем:
  

• 8 слайд

• 9 слайд

• 10 слайд

  Cu + H2SO4 концентр. = CuSO4 + SO2 + 2H2O
  Zn + 2H2SO4 концентр.= ZnSO4 +SO2 + 2H2O
  3Zn + 4H2SO4 концентр. = 3ZnSO4 + S + 4H2O
  4Zn + 5H2SO4 концентр. = 4ZnSO4 + H2S + 4H2O
  
  Cu + 4HNO3 концентр. = Cu (NO3)2 + 2NO2 + 2H2O
  3Cu + 8HNO3 разбавл.. = 3Cu (NO3)2 + 2NO + 4H2O
  Al + 4HNO3 разбавл. = Al (NO3)3 + NO + 2H2O
  8Al + 30HNO3 разбавл. = 8Al (NO3)3 + 3N2O + 15H2O
  10Al + 36HNO3 разбавл. = 10Al (NO3)3 + 3N2 + 18H2O
  8Al + 30HNO3 разбавл. = 8Al (NO3)3 + 3NH4NO3 + 5H2O
   
  

• 11 слайд

  2Fe + 6H2SO4 концентр. = Fe2 (SO4)3 + 3SO2 + 3H2O
  Fe + 6HNO3 концентр. = Fe (NO3)3 + 3NO2 + 3H2O
   
  
  Концентрированные H2SO4 и HNO3 реагируют с Fe, Al, Cr только при нагревании:
  
  

• 12 слайд

  C + 4HNO3 концентр. = CO2 + 2H2O + 4NO2
  3C + 4HNO3 разбавл. = 3CO2 + 2H2O + 4NO
  C + 2H2SO4 концентр. = CO2 + 2H2O + 2SO2
  P + 5HNO3 концентр. = H3PO4 + 5NO2 + H2O
  3P + 5HNO3 разбавл. + 2H2O = 3H3PO4 + 5NO
  2P + 5H2SO4 концентр. = 2H3PO4 + 5SO2 + 2H2O
  S +6HNO3 концентр. = H2SO4 + 6NO3 + 2H2O
  S + 2HNO3 разбавл. = H2SO4 + 2NO
  S +2H2SO4концентр. = 3SO2 +2H2O
  
  
  Концентрированная H2SO4 и HNO3 в любом виде окисляют неметаллы - восстановители - углерод, фосфор, серу - до соответствующих кислот.
   
  
  

• 13 слайд

  Концентрированная азотная кислота окисляет йод до йодноватой кислоты:
   
  I2 + 10HNO3 = 2HIO3 + 10NO2 + 4H2O
   
  Взаимодействие этих кислот со сложными веществами рассмотрим в следующем разделе.
  Особое значение имеет ОВР между соляной и азотной кислотами. Смесь трёх объёмов соляной кислоты и одного объёма концентрированной азотной называют «царская водка», в ней растворяется даже золото, которое алхимики считали царём металлов:
  3HCl +HNO3 = Cl2 + NOCl + 2H2O
   
  
  

• 14 слайд

  В ряде случаев между веществами, которые проявляют сильные восстановительные и окислительные свойства, возможны только ОВР, а не реакции обмена.
  
   Окислительно – восстановительные реакции, а не реакции обмена.
  
  

• 15 слайд

  1. Окислители – соединения железа (III), восстановители – сульфиды, йодиды. При этом катион Fe3+ восстанавливается до катиона Fe2+, сульфид – анион S2-окисляется до серы S0, а йодид – анион I- окисляется до йода I2.
  
  Рассмотрим следующие варианты:
  
  

• 16 слайд

  2FeCl3 + H2S = S + 2FeCl2 + 2HCl
  2FeCl3 + Na2S = S + 2FeCl2 + 2NaCl
  или 2FeCl3 + 3Na2S = S + FeS + 6NaCl
  
  В зависимости от количественного соотношения реагирующих веществ могут получиться различные соединения железа (II):
  
  

• 17 слайд

  Fe2(SO4)3 + H2S = S + 2FeSO4 +H2SO4
  Fe(OH)3 + 6HI = 2FeI2 + I2 + 6H2O
  Fe2O3 + 6HI = 2FeI2 + I2 + 3H2O
  2FeCl3 +2HI = 2FeCl2 + I2 + 2HCl
  2FeCl3 + 2KI = 2FeCl2 + I2 + 2KCl
  или 2FeCl3 + 6KI = 2FeI2 + I2 + 6KCl
  Fe2(SO4)3 + 2KI = 2FeSO4 + I2 + K2SO4
  Fe2(SO4)3 + BaI2 = 2FeSO4 + I2 + BaSO4 
  
  

• 18 слайд

  2CuSO4 + 4KI = 2CuI + I2 + 2K2SO4
  2CuCl2 + 4KI = 2CuI + I2 + 4KCl
  2CuCl2 + 4HI = 2CuI + I2 + 4HCl
  
  2. Окислители – соединения меди (II), восстановители - йодиды. При этом катион Cu2+ восстанавливается до катиона Cu+, а йодид – анион окисляется до йода I2 :
  
  

• 19 слайд

  3. Окислитель – азотная кислота, восстановитель – сульфиды, йодиды, сульфиты. При этом азотная кислота, в зависимости от концентрации, восстанавливается до NO2 (концентрированная), до NO (разбавленная); сульфид – анион S2- окисляется до серы S0 или сульфат – аниона SO42-, йодид – анион – до йода I2, a сульфит – анион SO32- - до сульфат – аниона SO42- :
  
  

• 20 слайд

  8HNO3 концентр. + CuS = CuSO4 + 8NO2 + 4H2O
  или 4HNO3 концентр.+ CuS = S + 2NO2 + Cu(NO3)2 + 2H2O
  8HNO3 разбавл.+ 3CuS = 3S + 2NO + 3Cu(NO3)2 + 4H2O
  4HNO3 концентр.+ Na2S = S + 2NO2 + 2NaNO3 + 2H2O
  24HNO3 концентр.+ Al2S3 = Al2(SO4)3 + 24NO2 + 12H2O
  2HNO3 разбавл.+ H2S = 3S + 2NO + 4H2O
  8HNO3 концентр.+ H2S = H2SO4 + 8NO2 + 4H2O
  или 2HNO3 концентр.+ H2S = S + 2NO2 + 2H2O
  2HNO3 разбавл.+ 3K2SO3 = 3K2SO4 + 2NO + H2O
  6HNO3 концентр.+ HI = HIO3 + 6NO2 + 3H2O
  2HNO3 концентр.+ 2KI = I2 + 2NO2 + H2O
  
  

• 21 слайд

  4. Окислитель – азотная кислота или серная концентрированная кислота, восстановитель – соединения железа (II). При этом азотная кислота восстанавливается до NO2 или NO, серная – до SO2, а катион Fe2+ окисляется до катиона Fe3+ :
  
  

• 22 слайд

  Fe(OH)2 + 4HNO3 концентр. = Fe(NO3)3 + NO2 + 3H2O
  FeO + 4HNO3 концентр. = Fe(NO3)3 + NO2 + 2H2O
  3Fe(NO3)2 + 4НNO3 разбавл. = 3Fe(NO3)2 + NO + 2H2O
  2Fe(OH)2 + 4H2SO4 концентр. = Fe2(SO4)3 + SO2 + 6H2O
  
  
  

• 23 слайд

  5. Окислитель – серная кислота концентрированная, восстановитель – сульфиды, йодиды и бромиды. При этом серная кислота восстанавливается до SO2, S или
   
  H2S; сульфид – анион S2- окисляется до серы S, SO2 или H2SO4; йодид – анион до йода I2, бромид – анион до брома Br2 :
  
  
  

• 24 слайд

  CuS + 4H2SO4 концентр. = CuSO4 + 4SO2 + 4H2O
  H2S + H2SO4 концентр. = S + SO2 + 2H2O
  или H2S + H2SO4 концентр. = 4SO2 + 4H2O
  8HI + H2SO4 концентр. = 4I2 + H2S + 4H2O
  или 6HI + H2SO4 концентр.= 3I2 + S + 4H2O
  2HI + H2SO4 концентр. = I2 + SO2 + 2H2O
  8KI + 9H2SO4 концентр. = I2 + H2S + 8KHSO4 + 4H2O -
  наиболее вероятный вариант продуктов,
  или 6KI + 2H2SO4 концентр. = 3I2 + H2S + 3K2SO4 + 4H2O
  2HBr + H2SO4 концентр. = Br2 + SO2 + 2H2O
  2KBr + 2H2SO4 концентр. = Br2 + SO2 + K2SO4 + 2H2O
  6KBr + 2H2SO4 концентр. = 3Br2 + S + 3K2SO4 + 2H2O 
  
  

• 25 слайд

  . Железная окалина – Fe3O4, это смесь двух оксидов - FeO и Fe2O3. Поэтому при взаимодействии с сильными окислителями она окисляется до соединения железа (III) за счёт катионов Fe2+ - восстановителей, а при взаимодействии с сильными восстановителями восстанавливается до соединения железа (II) за счёт катионов Fe3+ - окислителей:
  
  Fe3O4 + 10HNO3 концентр. = 3Fe(NO3)3 + NO2 + 5H2O
  3Fе3O4 + 28HNO3 разбавл. = 9Fe(NO3)3 + NO + 14H2O
  Fe3O4 + 8HI = 3FeI2 + I2 + 4H2O
   
  При взаимодействии с большинством кислот происходит реакция обмена, получаются две соли:
  
  Fe3O4 + 8HCl = FeCl2 + 2FeCl3 + 4H2O
  Fe3O4 + 4H2SO4 разбавл. = FeSO4 + Fe2(SO4)3 + 4H2O
   
  
  

• 26 слайд

   Реакции диспропорционирования.
  Это реакции, в которых атомы одного и того же элемента, входящие в состав одного и того же исходного вещества, повышают и понижают степень окисления. Они очень часто встречаются в заданиях С-2, поэтому их нужно запомнить тем, кто хочет сдать ЕГЭ на высокий балл.
  Все галогены, кроме F2, диспропорционируют в растворах всех щелочей. При комнатной температуре или на холоде получаются две соли – МГ, МГО и Н2О; при нагревании – две соли: МГ, МГО3 и Н2О.
   
  Cl2 +2KOH = KCl + KClO + H2O – на холоде,
  3Cl2 + 6KOH = 5KCl +KClO3 + 3H2O – при нагревании,
  2Br2 + 2Sr(OH)2 = SrBr2 + Sr(BrO)2 + H2O – на холоде,
  6Br2 + 6Sr(OH)2 = 5SrBr2 + Sr(BrO3)2 + 6H2O – при нагревании
    
  Аналогично происходят реакции с растворами карбонатов:
   
  Cl2 + K2CO3 = KCl + KClO + CO2 – на холоде,
  3Cl2 + 3K2CO3 = 5KCl + KClO3 + 3CO2 – при нагревании.
   
  
  

• 27 слайд

   
  2. Диспропорционирование серы в растворах щелочей:
   
  3S + 6KOH = 2K2S + K2SO3 + 3H2O или 4S + 6KOH = K2S2O3 + 2K2S +3H2O
   
  3. Диспропорционирование фосфора в растворах щелочей.
   
  4P + 3KOH + 3H2O = PH3 + 3KH2PO2
  8P + 3Ba(OH)2 + 6H2O = 2PH3 + 3Ba(H2PO2)2
  P4 (белый фосфор) + 3KOH + 3H2O = PH3 + 3KH2PO2
   
  4. Диспропорционирование оксида азота (IV) в воде и щелочах:
   
  2NO2 + H2O = HNO2 + HNO3
  2NO2 + 2NaOH = NaNO2 + NaNO3 + H2O
   
  5. Другие реакции диспропорционирования:
   
  3K2MnO4 + 2H2O = 2KMnO4 + MnO2 + 4KOH
  4NaClO3 = 3NaClO4 + NaCl
  4K2SO3 = 3K2SO4 + K2S
  ClO2 + H2O = HCl + HClO3
  
  

Краткое описание документа:

В презентации собран теоретический материал по окислительно-восстановительным реакциям,рассмотрены основные окислители и восстановители,их поведение в разных средах.