Основы химии
Методическое пособие - Химия
Другие методички по предмету Химия
Где Е0восстановления, Е0окисления - стандартные потенциалы процессов восстановления и окисления соответственно. Значения Е0ох/Red содержатся в справочных таблицах и записаны относительно процесса восстановления. Условие самопроизвольного протекания ОВР в прямом направлении: Е0 > 0 или Е0восстановления > Е0окисления.
Пример: Определить направление реакции:
SO42- + Cr3+ + H2O SO32- + Cr2O72- + H+
По справочнику:
Е0(SO42- + H2O/ SO32- + 2ОН -) = -0,93 В
Е0(Cr2O72- + 14H+/ 2Cr3+ + 7H2O) = 1,33 В
Для данной системы SO42- является окислителем. Cr3+ - восстановителем:
ЕОВР = Е0SO42-/ SO32- - Е0Cr2O72-/ 2Cr3 = -0,93 - 1,33 = -2,26
Значит самопроизвольно будет протекать обратная реакция:
SO32- + Cr2O72- + H+ SO42- + Cr3+ + H2O
3.Экспериментальная часть
Опыт 1. Влияние рН среды на протекание окислительно-восстановительных реакций:
а) окисление Fe (II) до Fe (III) в кислой и щелочной среде.
Свежеприготовленный раствор FeSO4 (полученный растворением взятых в избытке опилок в разбавленной Н2SO4) разделить на 2 пробирки. К содержимому первой пробирки прилить раствор NaOH. Во вторую пробирку добавить 2 мл 1 М раствора Н2SO4 и несколько капель бромной воды, затем добавить 2 капли раствора К4[Fe(CN)6]. Записать наблюдения. Составить уравнения реакций и объяснить результаты опытов;
б) восстановление перманганата калия сульфитом натрия.
Налить в 3 пробирки по 3 см3 0,1 М раствора перманганата калия. В первую пробирку прилить 2 см3 1 М раствора Н2SO4, во вторую - 2 см3 дистиллированной воды; в третью - 2 см3 раствора NaOH. В каждую пробирку добавить по 2 - 3 микрошпателя сульфита натрия. Записать наблюдения. Используя метод ионно-электронного баланса, составить уравнения окислительно-восстановительных реакций. Рассчитать эквивалентные массы окислителя и восстановителя. На основании редокс-потенциалов сделать вывод о том, в какой среде глубже протекает окислительно-восстановительный процесс.
Опыт 2. Окисление сульфата хрома(III) пероксидом водорода.
В пробирку с 2 - 3 каплями раствора сульфата хрома(III) добавить по каплям 1 М раствор гидроксида калия сначала до получения осадка, а затем до его растворения в избытке щелочи. К прозрачному зеленому раствору добавить 4 - 5 капель 3-процентного раствора пероксида водорода. Написать уравнение реакции превращения тетрагидроксохромата(III) калия в хромат калия. Составить ионно-электронные полуреакции, подобрать стехиометрические коэффициенты. Определить эквивалентные массы окислителя и восстановителя. С помощью редокс - потенциалов установить термодинамическую вероятность протекания процесса.
Опыт 3. Окислительные свойства соединений хрома (VI):
а) окисление сероводорода и сульфита натрия дихроматом калия в кислой среде.
Внести в 2 пробирки по 4 - 5 капель раствора дихромата калия, подкислить его раствором Н2SO4 и добавить в первую пробирку сероводородной воды, во вторую - по каплям раствор сульфита натрия. Записать наблюдения. Составить уравнения реакций методом ионно-электронного баланса. С помощью редокс-потенциалов объяснить возможность протекания реакций;
б) окисление хлороводорода дихроматом калия.
Опыт проводить в вытяжном шкафу!
К раствору дихромата калия (3 - 4 капли) добавить 10 - 12 капель концентрированного раствора соляной кислоты. Смесь нагреть. Указать какой газ выделяется. Составить уравнение реакции. Методом электронного баланса подобрать коэффициенты;
в) термическое разложение дихромата аммония (демонстрационный опыт).
На лист асбеста в вытяжном шкафу поставить фарфоровую чашку с насыпанным в нее в виде горки дихроматом аммония. Поднести к верхушке пламя горелки и сильно нагреть кристаллы до начала протекания реакции. Затем горелку отставить. Наблюдать " извержение вулкана". Составить уравнение химической реакции, уравнять ее методом электронного баланса. Указать, к какому типу окислительно-восстановительных реакций относится данная реакция.
Опыт 4. Реакция диспропорционирования.
Кристаллик йода обработать небольшим количеством 2 М раствора NaOH при слабом нагревании. Записать наблюдения. Составить уравнение окислительно-восстановительной реакции, методом ионно-электронного баланса подобрать коэффициенты. Указать, какие свойства проявляет йод и щелочь в данной реакции, к какому типу окислительно-восстановительных реакций относится данная реакция.
Опыт 5. Окисление йодида калия пероксидом водорода.
Налить в пробирку 2 см3 раствора йодида калия, добавить несколько капель 20-процентного раствора Н2SO4. Перемешивая содержимое пробирки, прилить 1 - 2 см3 3-процентного раствора Н2О2. Наблюдать изменение окраски. Добавить 5 - 6 капель свежеприготовленного раствора крахмала. Записать наблюдения, объяснить наблюдаемые явления. Составить уравнение окислительно-восстановительной реакции, подобрать коэффициенты методом ионно-электронного баланса. Оценить термодинамическую вероятность протекания процесса.
4. Контрольные вопросы и задания
1.Определить степени окисления всех элементов в следующих соединениях: Li2S, BeCO3, Na2B4O7, Mn(NO3)2, AlF3, Na2HPO4, Ca3(PO4)2, Zn(ClO4)2, KMnO4, K2CrO4, ZnSO4, Cr2(SO4)3, Zn3(AsO4)2.
2.Дать определение понятий "окисление", "восстановление", "окислитель", "восстановитель".
.Определить, к какому типу относятся следующие ОВР:
а) Mg(NO3)2 MgN + NO2 + O22O2 + CO2 Na2CO3 + O24 + C BaS + CO
б) KOH + Cl2 KClO3 + KCl + H2O(NO3)2 Hg + NO2 + O22O + FeS Cu2S + SO2 + FeO
в) J2O5 + CO CO2 + J26 + H2 S + HF+ H2O HJO3 + J2 + HCl
4.Составит?/p>