• 

  1 слайд

  Окислительно-восстановительные реакции
  Назарова Светлана Николаевна
  Краевое бюджетное общеобразовательное учреждение "Школа дистанционного образования»
  г. Красноярск
  

• 

  2 слайд

  Классификация реакций
  Протекающие без изменения степени окисления
  Ag +1Cl -1+Na +12S -2
  Ag +12S -2+Na +1Cl-1
  
  Окислительно-восстановительные реакции
  H 02 +O 02 H +12O-2
  
  
  
  

• 

  3 слайд

  Понятие окислительно-восстановительных реакций
  Химические реакции, протекающие
  с изменением степени окисления элементов, входящих в состав реагирующих веществ, называются окислительно-восстановительными
  

• 

  4 слайд

  Окисление - процесс отдачи электронов атомом, молекулой или ионом.
  
  Атом превращается в положительно заряженный ион: Zn0 – 2e → Zn2+
  отрицательно заряженный ион становится нейтральным атомом: 2Cl- -2e →Cl20
  S2- -2e →S0
  Величина положительно заряженного иона (атома) увеличивается соответственно числу отданных электронов: Fe2+ -1e →Fe3+
  Mn+2 -2e →Mn+4
  
  
  
  

• 

  5 слайд

  Восстановление - процесс присоединения электронов атомом, молекулой или ионом.
  
  
  
  Атом превращается в отрицательно заряженный ион
  S0 + 2e → S2−
  Br0 + e → Br −
  Величина положительно заряженного иона (атома)
  уменьшается соответственно числу присоединенных электронов: Mn+7 + 5e → Mn+2
  S+6 + 2e → S+4
  − или он может перейти в нейтральный атом:
  Н+ + е → Н0
  Cu2+ + 2e → Cu0
  
  

• 

  6 слайд

  Восстановители - атомы, молекулы или
  ионы, отдающие электроны. Они в процессе
  ОВР окисляются
  
  
  Типичные восстановители:
  ● атомы металлов с большими атомными радиусами (I-А, II-А группы), а так же Fe, Al, Zn
  ● простые вещества-неметаллы: водород, углерод, бор;
  ● отрицательно заряженные ионы: Cl−, Br−, I−, S2−, N−3. Не являются восстановителем фторид- ионы F−.
  ● ионы металлов в низшей с.о.: Fe2+,Cu+,Mn2+,Cr3+;
  ● сложные ионы и молекулы, содержащие атомы с промежуточной с.о.: SO32−, NO2−; СО, MnO2 и др.
  
  

• 

  7 слайд

  Восстановители
  Простые вещества металлы могут быть только восстановителями.
  В периодах с возрастанием атомного номера восстановительные свойства элементов ослабевают.
  В главных подгруппах с увеличением атомного номера восстановительные свойства возрастают.
  Сложные вещества являются восстановителями, если в их составе содержатся атомы элемента в минимальной степени окисления.
  N -3H 3 H2 S -2 HBr -1
  
  

• 

  8 слайд

  Окислители - атомы, молекулы или ионы, присоединяющие электроны. Они в процессе ОВР восстанавливаются
  
  Типичные окислители:
  ● атомы неметаллов VII-А, VI-А, V-A группы в составе простых веществ
  ● ионы металлов в высшей с.о.:
  Cu2+, Fe3+,Ag+ …
  ● сложные ионы и молекулы, содержащие атомы с высшей и высокой с.о.: SO42−, NO3−, MnO4−, СlО3−, Cr2O72-, SO3, MnO2 и др.
  
  

• 

  9 слайд

  Окислители
  Простые вещества являющиеся только окислителями – это фтор и кислород (кроме реакции со фтором).
  В периодах с возрастанием атомного номера окислительные свойства усиливаются.
  В главных подгруппах с возрастанием атомного номера окислительные свойства ослабевают.
  Сложные вещества являются окислителями, если в их состав входят атомы элементов в высшей степени окисления.
  S+6O3 HN+5O3 KMn+7O4
  
  
  

• 

  10 слайд

  На проявление окислительно-восстановительных свойств влияет такой фактор, как устойчивость молекулы или иона. Чем прочнее частица, тем в меньшей степени она проявляет окислительно-восстановительные свойства
  

• 

  11 слайд

  Например, азот имеет высокую электроотрицательность и мог бы быть сильным окислителем в виде простого вещества, но в его молекуле тройная связь, молекула очень устойчивая, азот химически пассивен.
  

• 

  12 слайд

  Различают:
  минимальную (низшую) степень окисления
  S-2 2e- 8e- 8e-
  промежуточную степень окисления
  S0 2e- 8e- 6e-
  максимальную (высшую) степень окисления
  S+6 2e- 8e- 0e-
  Атом, находящийся в минимальной степени окисления, может быть только восстановителем.
  S-2 -2е = S0 S-2- 6е = S+4 S-2-8е = S+6
  Атом, находящийся в максимальной степени окисления, может быть только окислителем.
  S+6 +2е = S+4 S+6+ 6е = S0 S+6- 8е =S-2
  Атом, находящийся в промежуточной степени окисления может быть как восстановителем, так и окислителем.
  S0 +2е = S-2 S0 - 4е = S+4
  
  

• 

  13 слайд

  Окислительно-восстановительная двойственность
  Вещества, содержащие в составе атомы элементов в промежуточной степени окисления, способны проявлять как окислительные, так и восстановительные свойства.
  S+4O2 HN+3O2
  S+4 N+3
  S-2 S+6 N-3 N+5
  +6е
  -2е
  +6е
  -2е
  

• 

  14 слайд

  Степени окисления серы: -2,0,+4,+6
  
  Н2S-2 - восстановитель
  2Н2S+3O2=2H2O+2SO2
  S0,S+4O2 – окислитель и восстановитель
  S+O2=SO2 2SO2+O2=2SO3 (восстановитель)
  S+2Na=Na2S SO2+2H2S=3S+2H2O
  (окислитель)
  Н2S+6O4 - окислитель
  Cu+2H2SO4=CuSO4+SO2+2H2O
  
  

• 

  15 слайд

  Определение степеней окисления атомов химических элементов
  С.о. атомов х/э в составе простого вeщества = 0
  Алгебраическая сумма с.о. всех элементов в составе иона равна заряду иона
  Алгебраическая сумма с.о. всех элементов в составе сложного вещества равна 0.
  
  K+1 Mn+7 O4-2
  
  1+х+4(-2)=0
  

• 

  16 слайд

  Классификация окислительно-восстановительных реакций
  Реакции межмолекулярного окисления
  2Al0 + 3Cl20 → 2Al+3 Cl3-1
  Реакции внутримолекулярного окисления
  2KCl+5O3-2 →2KCl-1 + 3O20
  Реакции диспропорционирования, дисмутации
  (самоокисления-самовосстановления):
  3Cl20 + 6KOH (гор.) →KCl+5O3 +5KCl-1+3H2O
  2N+4O2+ H2O →HN+3O2 + HN+5O3
  
  
  
  

• 

  17 слайд

  Это полезно знать
  Степени окисления элементов в составе аниона соли такие же, как и в кислоте, например: (NH4)2Cr2+6O7 и H2Cr2+6O7
  Степень окисления кислорода в пероксидах
  равна -1
  Степень окисления серы в некоторых сульфидах равна -1, например: FeS2
  Фтор- единственный неметалл, не имеющий в соединениях положительной степени окисления
  В соединениях NH3, CH4 и др. знак электроположительного элемента водорода на втором месте
  
  

• 

  18 слайд

  Азотная кислота в окислительно-восстановительных реакциях
  Продукты восстановления азота:
  Концентрированная HNO3: N+5 +1e → N+4 (NO2)
  (Ni, Cu, Ag, Hg; C, S, P, As, Se); пассивирует Fe, Al, Cr
  Разбавленная HNO3: N+5 +3e → N+2 (NO)
  (Металлы в ЭХРНМ Al …Cu; неметаллы S, P, As, Se)
  Разбавленная HNO3: N+5 +4e → N+1 (N2O) Ca, Mg, Zn
  Разбавленная HNO3: N+5 +5e → N0 (N2)
  Очень разбавленная: N+5 + 8e → N-3 (NH4NO3)
  (активные металлы в ЭХРНМ до Al)
  
  

• 

  19 слайд

  Составление уравнений ОВР
  Для cocтaвлeния урaвнeний oкиcлитeльнo-вoccтaнoвитeльныx рeaкций нaибoлee  чaстo 
  испoльзуют метод электронного баланса и метод ионно-электронного баланса (или метод полуреакций).
  Метод электронного баланса  испoльзуют для cocтaвлeния уравнений прocтых окислительно-восстановительных реакций.
  Общee числo элeктрoнoв, oтдaнныx вocстанoвитeлeм дoлжнo рaвнятьcя oбщему числу элeктрoнoв, принятыx  oкислитeлeм.
  Пoдсчeт числa пeрeшeдших элeктрoнoв лeжит в oснoвe cocтавления уравнений ОВР.
  
  

• 

  20 слайд

  1.     Запишем формулы исхoдных вeщecтв и прoдуктoв рeaкции:
  FeCl3 + H2S → FeCl2 + S + HCl
  2.     Определим, какое вещество является окислителем, а какое восстановителем и их степени окисления до и после реакции.
  Fe+3Cl3 + H2S-2 → Fe +2Cl2  + S0 + HCl
  Хлорид железа(III) выполняет роль окислителя. Сероводород является восстановителем.
  

• 

  21 слайд

  3.     Cocтавим электронные урaвнeния, 
  вырaжaющиe  прoцeccы окиcлeния  и 
  вoccтанoвлeния.  По измeнeнию степеней окисления oпрeдeлим чиcлo электронов, 
  oтдaвaeмыx восстановителем, и чиcлo электронов, принимaeмыx окислителем:
  
  
  
  4.     Множители электронного баланса 
  запишем в уравнение окислительно-восстановительной реакции кaк ocнoвныe стехиометрические коэффициенты:
  2 FeCl3 + H2S → 2FeCl2 + S + HCl
  
  
  

• 

  22 слайд

  5.     Подберем стехиометрические коэффициенты ocтaльныx учacтникoв рeaкции, пeрeйдeм oт сxeмы к уравнению реакции (ставим знак равенства вместо стрелки).
  2FeCl3 + H2S = 2FeCl2 + S + 2HCl.
  6. Проверим правильность написания путeм пoдcчeтa aтoмoв кaждoгo элeмeнтa в лeвoй и прaвoй чaстях уравнения реакции.
  
  

• 

  23 слайд

  Ионно-электронный метод
  Достоинства метода
  
  В нем применяются не гипотетические ионы, а реально существующие ( не Mn7+, а MnO4-)
  
  Видна роль среды как активного участника всего процесса
  
  Не нужно знать все получающиеся в результате реакции вещества, они появляются в уравнении реакции при выводе его
  

• 

  24 слайд

  Ионно-электронный метод
  Избыток ионов О2- связывается:
  в кислой среде – ионами Н+
  О2- + 2Н+ → Н2О
  
  в нейтральной или щелочной средах – молекулами Н2О или гидроксид-ионами ОН-
  О2- + Н2О → 2ОН-
  
  

• 

  25 слайд

  Влияние некоторых факторов на характер протекания реакции
  Степень окисления элемента в продуктах реакции зависит от условия проведения этой реакции:
  
  от силы окислителя и восстановителя
  от концентрации окислителя и восстановителя
  от характера среды (кислотности раствора)
  от температуры
  
  

• 

  26 слайд

  Влияние среды на изменение степеней окисления атомов химических элементов
  

• 

  27 слайд

  Влияние среды на изменение степеней окисления атомов химических элементов
  

• 

  28 слайд

  Влияние среды на изменение степеней окисления атомов химических элементов
  

• 

  29 слайд

  Влияние среды на изменение степеней окисления атомов химических элементов
  

• 

  30 слайд

  Значение ОВР
  ОВР чрезвычайно распространены. С ними связаны процессы обмена веществ в живых организмах, дыхание, гниение, брожение, фотосинтез. ОВР обеспечивают круговорот веществ в природе. Их можно наблюдать при сгорании топлива, коррозии и выплавке металлов. С их помощью получают щелочи, кислоты и другие ценные химические вещества. ОВР лежат в основе преобразования энергии взаимодействующих химических веществ в эклектическую энергию в аккумуляторах гальванических элементах.
  

• 

  31 слайд

  Литература
  Володина, М.А, Решетникова, Л.П., Кузяков, Ю.А., Мастрюков, В.С., Чуранов, С.С. Пособие по химии. М.: Изд-во Московского университета, 1978
  Новошинский, И.И. Химия. 10 кл.: Учеб. для общеобразоват. Учреждений /И.И. Новошинский, Н.С. Новошинская. – М.: ООО «Издательство Оникс»:ООО «Издательство «Мтр и образование», 2005 – 352 с.: ил.
  Прошлецов, А.Н., Рунов, Н.Н. Справочник по химии для поступающих в ВУЗы. Ярославль: Изд-во ЯГПУ, 2006
  Химия. Медико-биологическое значение и применение в медицине металлов и их соединений. Ярославль, ЯГМА, 1998
  Хомченко, Г.П. Химия для поступающих в ВУЗы.: Учебное пособие. – 2-е изд.,испр.- М.: Высшая школа, 1994
  Статья «Метод электронного баланса» http://chemyfly.ru/?p=514
  Рисунок «Восстановитель и окислитель» http://iighjgh.blogspot.ru/2012/04/blog-post_27.html
  
  
  

Краткое описание материала