Влияние среды на характер протекания окислительно

Влияние среды на характер
протекания окислительновосстановительных реакций
Работа ученицы 11 класса
МБОУ «Атлашевская СОШ»
Чебоксарского района
Бодровой Анны
Руководитель: учитель химии и
биологии Алихметкина Д.Г.
п. Атлашево
2012г.
Введение
Окислительновосстановительные реакции –
самые распространенные
реакции. Они играют большую
роль в природе и технике. С
ними связаны дыхание и обмен
веществ в живых организмах,
гниение и брожение, фотосинтез
в зеленых частях растений. Их
можно наблюдать при сгорании
топлива и при электролизе. Они
лежат в основе
металлургических процессов и
круговорота элементов в
природе.
Направление протекания окислительновосстановительных реакций во многом
зависит от среды, в которой они протекают
Среда
Кислая
Продукты реакции ?
Нейтральная
Продукты реакции ?
Щелочная
Продукты реакции ?
Цель: Выяснить влияние среды на
направление химических процессов
Эксперимент
Опыт 1 . В пробирку с 1-2 мл раствора KMnO4,
подкисленного несколькими каплями серной кислоты,
прилить 4-5 мл раствора сульфита натрия. Что
наблюдаете? Обратите внимание на изменение
цвета раствора.
Опыт 2. К 1-2 мл раствора KMnO4, добавьте воду и
затем раствор сульфита натрия. Что наблюдаете?
Обратите внимание на изменение цвета раствора.
Опыт 3. Налейте в пробирку немного раствора
KMnO4, добавьте к нему концентрированный раствор
щелочи, затем раствор сульфита натрия и
взболтайте. Обратите внимание на изменение цвета
раствора.
Характерная окраска
соединений марганца
Ион, соединение
MnO4-
Характерная
окраска
фиолетовая
Mn2+
отсутствует
MnO2
бурые хлопья
MnO42-
зеленая
Наблюдаемые явления
№
пробирк
и
Наблюдаемые явления
Продукт реакции
- соединение
марганца
1
Бесцветный
раствор
Mn2+
2
Появление бурого
осадка
MnO2
3
Раствор зеленого
цвета
MnO42-
Вывод:
Окислительная способность перманганат иона
проявляется неодинаково в разных средах.
Кислотная среда способствует переходу окисленной
формы вещества в восстановленную.
Кислая
MnO4-
Нейтральная
Щелочная
Mn2+
MnO2
MnO42-
Уравнения представленных реакций
5Na2SO3 + 2KMnO4 + 3H2SO4 = 5Na2SO4 +
2MnSO4 + K2SO4 + 3H2O
3Na2SO3 +2KMnO4 + H2O = 3Na2SO4 + 2MnO2 +
2KOH
Na2SO3 + 2KMnO4 + 2NaOH = Na2SO4 +
K2MnO4 + Na2MnO4 + H2O
Реакции с дихроматом калия в
качестве окислителя

В кислой среде степень окисления хрома понижается с +6 до
+3. Наблюдается изменение окраски реакционной массы с
желто-оранжевого цвета до зеленого или фиолетового.
Задание: Расставьте коэффициенты методом электронного баланса
K 2 Cr2 O7  H 2 S  H 2 SO4  K 2 SO4  Cr2 SO4 3  S  H 2 O
K 2 Cr2 O7  FeSO4  H 2 SO4  Fe2 ( SO4 ) 3  Cr2 SO4 3  K 2 SO4  H 2 O
K 2 Cr2 O7  HCl  Cl2  CrCl3  KCl  H 2 O
Проверьте себя
Ответы
Тренировочные задания
NaNO2  KMnO4  H 2 SO4 
NaNO2  KMnO4  H 2 O 
NaNO2  KMnO4  KOH 
KI  KMnO4  H 2 SO4  I 2  ...
NO  K 2 Cr2 O7  H 2 SO4  HNO3  ...
KMnO4  HI 
Zn  KMnO4  H 2 SO4 
Проверьте себя
Ответы
Окисление алкенов

Окисление в нейтральной среде:
3C 2 H 2  C 2 H 2  2 KMn 7O4  4 H 2O  3C 1 H 2 (OH )  C 1 H 2 (OH )  2 Mn 4O2  2 KOH
2C  2  2e  2C 1
Mn  7  3e  Mn  4

Окисление в кислой среде:
5СH 3C 1 H  C 1 HCH 3  8KMn 7O4  12 H 2 SO4  10CH 3C 3OOH  8Mn 2 SO4  4 K 2 SO4  12 H 2O
2C 1  8e  2C 3
Mn  7  5e  Mn  2
CH 3CH 2C 1 H  C  2 H 2  2 KMn  7O4  3H 2 SO4  CH 3CH 2C 3OOH  C  4O2  2Mn  2 SO4  K 2 SO4  4 H 2O
C 1  4e  C 3
C  2  6e  C  4
Mn  7  5e  Mn  2
Окисление алкинов

Окисление в кислой среде
5C 1 H  C 1 H  8 KMn 7 O4  12 H 2 SO4  5HOOC 3  C 3 OOH  8Mn 2 SO4  4 K 2 SO4  12 H 2 O
2C 1  8e  2C 3
Mn  7  5e  Mn  2

Окисление в нейтральной среде
3C 1 H  C 1 H  8 KMn 7 O4  3KOOC 3  C 3OOK  8Mn 4 O2  2 KOH  2 H 2 O
2C 1  8e  2C 3
Mn  7  3e  Mn  4

Окисление в щелочной среде
C 1 H  C 1 H  8 KMn 7 O4  10 KOH  KOOC 3  C 3OOK  8K 2 Mn 6 O4  6 H 2 O
2C 1  8e  2C 3
Mn  7  1e  Mn  6
Окисление гомологов бензола

Окисление в кислой среде
5C6 H 5  C 3 H 3  6 KMn 7O4  9 H 2 SO4  5C6 H 5  C 3OOH  6Mn 2 SO4  3K 2 SO4  14 H 2O
C 3  6e  C 3
Mn  7  5e  Mn  2
5C6 H 5C 2 H 2  C 3 H 3  12 KMn  7O4  18H 2 SO4  5C6 H 5  C 3OOH  5C  4O2  12Mn  2 SO4  6 K 2 SO4  28H 2O
C  2  5e  C 3
C 3  7e  C  4
Mn  7  5e  Mn  2

Окисление в щелочной среде
C6 H 5  C 3 H 3  6 KMn 7O4  7 KOH  C6 H 5  C 3OOK  6 K 2 Mn 6O4  5H 2O
C 3  6e  C 3
Mn  7  1e  Mn  6
Окисление спиртов

В кислой среде
5CH 3  C 1 H 2OH  2 KMn 7O4  3H 2 SO4  5CH 3  C 1OH  2Mn 2 SO4  K 2 SO4  8H 2O
C 1  2e  C 1
Mn  7  5e  Mn  2
5CH 3  C 0 H (OH )  CH 3  2 KMn  7O4  3H 2 SO4  5(CH 3 ) 2  C  2  O  2Mn  2 SO4  K 2 SO4  8H 2O
C 0  2e  C  2

Mn  7  5e  Mn  2
В нейтральной среде
3CH 3  C 1 H 2OH  2 KMn 7O4  3CH 3  C 1OH  2 Mn 4O2  2 KOH  2 H 2O
C 1  2e  C 1
Mn  7  3e  Mn  4

В щелочной среде
CH 3  C 1 H 2 OH  2 KMn 7 O4  2 KOH  CH 3  C 1OH  2 K 2 Mn 6 O4  2 H 2 O
C 1  2e  C 1
Mn  7  1e  Mn  6
Окисление альдегидов

Окисление в кислой среде
5CH 3  C 1OH  2 KMn 7 O4  3H 2 SO4  5CH 3  C 3 OOH  2 Mn 2 SO4  K 2 SO4  3H 2 O
C 1  2e  C 3
Mn  7  5e  Mn  2

Окисление в нейтральной среде
3CH 3  C 1OH  2 KMn 7 O4  2CH 3  C 3OOK  CH 3  C 3OOH  2 Mn 4 O2  H 2 O
C 1  2e  C 3
Mn  7  3e  Mn  4

Окисление в щелочной среде
CH 3  C 1OH  2 KMn 7 O4  3KOH  CH 3  C 3OOK  2 K 2 Mn 6 O4  2 H 2 O
C 1  2e  C 3
Mn  7  1e  Mn  6
Использованная литература:
1.
Хомченко Г.П. Пособие для поступающих в ВУЗы - М.:
«Издательство Новая волна», 2002.
2.
Кузьменко Н.Е.Химия. Пособие для 8-11 классов средней
школы - М.: Экзамен, 2002.
3.
Габриелян О.С. Химия 10 класс: Настольная книга учителя –
М.: Дрофа, 2004.
Интернет ресурсы:
1. http: //www. chem.km.ru
2. http: //www. alchimik.ru
3. http: //www. chemrar.ru