Добавить материал и получить бесплатное свидетельство о публикации в СМИ
Эл. №ФС77-60625 от 20.01.2015

Опубликуйте свой материал в официальном Печатном сборнике методических разработок проекта «Инфоурок»

(с присвоением ISBN)

Выберите любой материал на Вашем учительском сайте или загрузите новый

Оформите заявку на публикацию в сборник(займет не более 3 минут)

+

Получите свой экземпляр сборника и свидетельство о публикации в нем

Инфоурок / Химия / Конспекты / "Теория окислительно-восстановительных процессов." Теоретический материал ( 11 класс)
ВНИМАНИЮ ВСЕХ УЧИТЕЛЕЙ: согласно Федеральному закону № 313-ФЗ все педагоги должны пройти обучение навыкам оказания первой помощи.

Дистанционный курс "Оказание первой помощи детям и взрослым" от проекта "Инфоурок" даёт Вам возможность привести свои знания в соответствие с требованиями закона и получить удостоверение о повышении квалификации установленного образца (180 часов). Начало обучения новой группы: 24 мая.

Подать заявку на курс
  • Химия

"Теория окислительно-восстановительных процессов." Теоретический материал ( 11 класс)

библиотека
материалов

Окислительно-восстановительные процессы

1) Химические реакции, в результате которых происходит изменение степеней окисления атомов химических элементов или ионов, образующих реагирующие вещества, называют ОКИСЛИТЕЛЬНО-ВОССТАНОВИТЕЛЬНЫМИ РЕАКЦИЯМИ.

В окислительно-восстановительных реакциях электроны не уходят из сферы реакции, а передаются от одного элемента к другому.


Вещества, участвующие в окислительно-восстановительных реакциях, и у которых изменились степени окисления, являются либо окислителями, либо восстановителями.


ОКИСЛИТЕЛИ - это атомы, ионы или молекулы, которые принимают электроны.
ВОССТАНОВИТЕЛИ - это атомы, ионы или молекулы, которые отдают электроны.


2)Типичные восстановители и окислители.

Окислители:

1) вещества (оксиды, кислоты, соли) с максимально положительной степенью окисления входящего в них элемента.

Например: кислоты – HNO3, H2SO4, HClO4, H2Cr2O7;

соли – KСlO4, KClO3, KNO3, KMnO4, K2Cr2O7;

оксиды –PbO2, Mn2O7, CrO3, N2O5

2) Самые активные неметаллы – фтор, кислород, озон

Восстановители:

1) Bсе металлы (они могут только отдавать электроны);

2) Bещества с минимально возможной (отрицательной) степенью окисления неметалла.

Например: водородные соединения – РН3, HI, HBr, H2S;

соли – KI, NaBr, K2S.


Все остальные вещества в зависимости от условий могут быть как окислителями, так и восстановителями: например, Н2О2, KNO2, SO2, простые вещества-неметаллы (кроме фтора и кислорода) могут как принимать, так и отдавать электроны.


3) Процессы окисления и восстановления

В окислительно-восстановительной реакции различают два процесса:

окисление – процесс, в котором восстановитель отдает электроны;

восстановление – процесс, в котором окислитель принимает электроны.

Запомните: окислитель восстанавливается! восстановитель окисляется!


4) Что такое электронный баланс?

Уравнения окислительно-восстановительных реакций составляют, пользуясь методом ЭЛЕКТРОННОГО БАЛАНСА: число отданных и принятых электронов должно быть одинаково.

Пример: Н N+5O3 + C0

Азотная кислота – типичный окислитель. Она восстанавливается до N+4O2, углерод в этой реакции будет восстановителем, окислится до С+4О2.

HN+5O3 + C0 С+4О2 + N+4O2+ Н2О

Составляем электронный баланс:

N+5 + 1е N+4 4 – окислитель

C0 – 4 е С+4 1 – восстановитель

Таким образом, в уравнении реакции перед оксидом азота и азотной кислотой должен стоять коэффициент 4, а перед углеродом и углекислым газом – 1. Остаётся уравнять воду.

4HNO3 + C à СО2 + 4NO2+ 2Н2О


Главные схемы окислительно-восстановительных переходов

hello_html_m18990df8.gif

KMnO4

(малиновый раствор)

+ восстановитель

hello_html_6b760f3e.gifhello_html_m5e371a92.gif


кислая среда:

Mn2+

(MnCl2, MnSO4)

обесцвечивание

нейтральная среда:

Mn +4

(MnO2 бурый осадок)

щелочная среда:

Mn+6

(K2MnO4,

зеленый раствор)


Сr +6

hello_html_521bcf50.gif

Cr+3


K2Cr2O7

(дихромат) или

K2CrO4(хромат)

CrCl3, Cr2(SO4)3

в кислой среде


+hello_html_m3dc929a4.gifhello_html_2163ade4.gifвосстановители


Cr(OH)3

в нейтральной среде


K3[Cr(OH)6]

в щелочной среде


Во что переходят восстановители в реакциях с KMnO4 или K2Cr2O7?

а) S2-, I-, Br-, Cl- переходят в Э0

б) Р-3, As-3 +5

в) N+3,S+4, P+3, и т.п. в высшую степень окисления

(соль или кислота)

Примеры реакций:

2KMnO4 + 5H2O2 + 3H2SO4(кислая среда) 2MnSO4 + 5O2 + K2SO4 + 8H2O

K2Cr2O7 + 3KNO2 + 4H2SO4(кислая среда) Cr2(SO4)3 + 3KNO3 + K2SO4 + 4H2O


Разложение нитратов (по ряду активности металлов!).

1. Металлы левее магния кроме лития.

2KNO3 t NO2 + O2

нитрит металла + кислород

2. От магния

до меди включительно+ литий

2Mg(NO3)2 t 2MgO + 4NO2 + O2

оксид

металла* + NO2+ O2

3. Правее меди

2AgNO3 t 2Ag + 2NO2 + O2

металл + NO2 + O2

*оксид металла в наиболее устойчивой степени окисления.

H N+5O3 + металлы

+4

+2

+1

0

-3

NO2

NO

N2O

N2

NH4NO3

Неактивные металлы

Активные металлы**

концентри-рованная

разбавлен-ная

концентриро-ванная

среднее разбавление

очень разбавленная

чем активнее металл и чем более разбавленная кислота

- не реагируют с азотной кислотой Au,Pt,Pd.

- пассивация Al,Cr,Fe*

*Пассивация – металлы не реагируют с конц. кислотой без нагревания из-за наличия плотной оксидной плёнки

** Магний и кальций с кислотой любой концентрации восстанавливают её до N2O!


H2SO4

- не реаг Au, Pt, Pd.

Разбавленная - ведет себя как обычная минеральная кислота!

Концентрированная

(пассивация Al,Cr,Fe)**

металлы в ряду активности до Н - Н2 + сульфат металла*.

металлы после Н – не реагируют.

неактивные металлы – сульфат металла +SO2

активные металлы и цинксульфат металла

+ S или H2S***

Концентрированная кислота + неметаллы

SO2 + кислота или оксид неметалла (в макс. степени окисления)

* сульфат металла В НАИМЕНЬШЕЙ степени окисления

**Пассивация – металлы не реагируют с конц. кислотой без нагревания из-за наличия плотной оксидной плёнки.

*** Сероводород получается при взаимодействии щелочных металлов.


Вещества с двойственной природой:

Пероксид водорода:

Н2О2 + окислитель O2

+ восстановитель Н2О или ОН-

Нитриты щелочных металлов и аммония:

КNO2 + окислитель KNO3

+ восстановитель NO


Примеры реакций:

H2O2 + 2KI + H2SO4 I2 + K2SO4 + 2H2O (пероксидокислитель)

5H2O2 + 2KMnO4 + 3H2SO4 5O2 + 2MnSO4 + K2SO4 + 8H2O (пероксид – восстановитель)

KNO2 + H2O2 KNO3 + H2O (нитрит – восстановитель)

2KNO2 + 2KI + 2H2SO4 2NO + I2 + 2K2SO4 + 2H2O (нитритокислитель)


Реакции диспропорционирования - реакции, в которых один и тот же элемент и отдает и принимает электроны.

Например, в реакции: Cl20+ KOH KCl-1 + KCl+5O3 + H2O – простое вещество хлор Cl20 и принимает электроны, переходя в -1 , и отдает, переходя в устойчивую степень окисления +5


Диспропорционирование неметаллов – серы, фосфора, галогенов (кроме фтора)

Сера + щёлочь 2 соли, сульфид и сульфит металла (реакция идёт при кипячении)

S0 S-2 и S+4

Фосфор + щелочь фосфин РН3 и соль ГИПОФОСФИТ КН2РО2(реакция идёт при кипячении)

Р0 Р-3 и Р+1

Хлор + вода (без нагревания) 2 кислоты, HCl, HClO

Хлор + щелочь (без нагревания) 2 соли, КCl и КClO и вода

Cl20 Cl- и Cl+


Бром, йод + вода 2 кислоты, HBr, HBrO3

Хлор + щелочь (при нагревании) 2 соли, КCl и КClO3 и вода

Бром, йод + щелочь две соли и вода.

Cl20 Cl- и Cl+5

Br20 Br и Br+5


Диспропорционирование оксида азота (IV) и солей

NO2 + вода 2 кислоты, азотная и азотистая

NO2 + щелочь 2 соли, нитрат и нитрит

N+4 N+3 и N+5

K2SO3 –(t) сульфид и сульфат калия

S+4 S-2 и S+6

KClO3 –(t)(без катализатора) 2 соли, хлорид и перхлорат КСlO4

Cl+5 Cl- и Cl+7


Краткое описание документа:

Теоретический материал содержит как основные химические понятия, такие как " окислитель", " восстановитель", " окислительно-восстановительная реакция", так и вопросы, относящиеся к электролизным процессам и окислительным способностям азотной и серной кислот. Коспект может быть с успехом использован и на уроках химии в 11 классе, и при подготовке учащихся к единому государственному экзамену по химии, сразу по нескольким теоретическим вопросам КИМов. Теоретический материал значительно расширяет и углубляет знания, полученные учащимися при изучении данной темы в 8-9 классах и позволяет ответить на многие сложные вопросы данного раздела химии.

Автор
Дата добавления 20.02.2015
Раздел Химия
Подраздел Конспекты
Просмотров299
Номер материала 400259
Получить свидетельство о публикации

Выберите специальность, которую Вы хотите получить:

Обучение проходит дистанционно на сайте проекта "Инфоурок".
По итогам обучения слушателям выдаются печатные дипломы установленного образца.

ПЕРЕЙТИ В КАТАЛОГ КУРСОВ

Похожие материалы

Включите уведомления прямо сейчас и мы сразу сообщим Вам о важных новостях. Не волнуйтесь, мы будем отправлять только самое главное.
Специальное предложение
Вверх