Окислительно – восстановительные реакции

Мы с вами познакомимся с процессами,
которые ежесекундно протекают в
каждом живом теле, будь-тo растение
или животное, микроскопический
организм или великан.
При помощи этих реакций образуются
минералы, извергаются вулканы, идут
почвообразовательные процессы, они
— основа жизни но Земле,
и название им —
окислительно-восстановительные
реакции.
Тема: Окислительно –
восстановительные реакции
Знать определения: степень окисления,
окислительно-восстановительная реакция,
окислитель, восстановитель, процесс
окисления и процесс восстановления.
Уметь определять С.О. по формуле и
составлять формулы по известной С.О. ,
называть вещества.
Записывать простейшие ОВР , составлять
схему электронного баланса.
Повторение протонно-нейтронной теории строения
ядра атома
 Атом имеет

Вокруг ядра вращаются
электроны
 заряд ядра (+)
(равный порядковому номеру)
 заряд электронов
отрицательный
 Число электронов в атоме
равно
 порядковому номеру)
 Количество электронных
уровней равно
 номеру периода
 Количество электронов на
последнем уровне в атомах
главных подгрупп равно
 номеру группы
Строение атома фосфора
Атом фосфора
3 период
(3 уровня)
Порядковый номер 15
+15 заряд ядра
-15 е
Номер группы 5, главная
5 е на последнем уровне
1.Заряд ядра
2.Электронные уровни
3. Электроны
1
2
3
-
-
-
-
-
-
+15
-
-
-
-
-
Атом водорода имеет
заряд ядра +1(равный
порядковому номеру)
и вокруг ядра вращается
1 электрон,
(число электронов в атоме
равно порядковому
номеру. № 1)
+1
Положительные ионы образуются,
когда атом отдает электрон
• Образование иона лития
• Атом лития отдает единственный
электрон с последнего уровня
• Li0 – 1e ->Li+
-
-
+3
-
+3
-
Отрицательные ионы образуются при
присоединении одного или нескольких электронов
Образование иона серы: S0 + 2e -> S-2 ,
Сера, атом, заряд +16,электроны -16;
Ион серы, заряд +16, электроны -18
-2
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
+15
-
-
-
-
+15
-
-
-
Атом натрия
Атом
хлора
Образование иона натрия и иона хлора.
-
-
+11
+17
-
-
-
Na – 1e
Na +1
CI + 1e
CI -1
-
Напишите образование ионов
магния и азота
- - - +12 - -
Мg0 - 2e
-
- +12
-
Mg +2
-
- - -
-
-
-
+7 -
N0 + 3e
-
-
N-3
-
+7
-
-
- -
ОВР
3Mg0 + N20
Mg3+2N2-3
Электронный баланс:
Mg0 – 2e
Mg+2
2
НОК
N0 + 3e
N-3
3 в-ль
6
3
2 о-ль
ОВР
Реакции, которые
протекают с изменением
степеней окисления
элементов.
К
ОВР относятся:
1.Реакции соединения:
2Cu +O2 =
2CuO
2.Реакции разложения:
C 2H 6 =
2C + 3H2
3.Реакции замещения:
Cu + 2AgNO3 =
2Ag + Cu(NO3)2
Для того, чтобы понять ОВР необходимо
вспомнить, что такое степень окисления.
?
Степень окисления – число
условно отданных или принятых
электронов.
Ca+2O-2
K+3P+5O-24
При записи степени окисления
знаки (+) или (-) ставят перед
цифрой, цифра «1» пишется.
Степень окисления может
иметь отрицательное,
положительное или нулевое
значения, которые обычно
ставятся над символом
элемента сверху, например:
Na+12S-2, Mg+23N-32, H+13N-3, Cl02
Отрицательное значение степени окисления
имеют те атомы, которые приняли электроны
от других атомов, то есть атомы более
электроотрицательных элементов.
Ряд электроотрицательности
неметаллов
H, As, I, Si, P, Se, C, Br, CI, N, O, F.
Металлы всегда имеют только положительную
степень окисления.
Фтор всегда имеет С.О. (- 1) во
всех соединениях.
Кислород, второй после фтора по
значению Э.О. элемент, почти
всегда имеет степень
окисления (— 2), кроме
соединений со фтором,
например:
Na+12O-2, Fe+32O-23, нo O+2F2-1 .
Нулевое значение степени
окисления имеют атомы в
молекулах простых веществ и
атомы в свободном состоянии,
например:
Н20, ,N0, ,Fe0, Al0, Cl0, N20, Na0.
Положительное значение степени
окисления имеют те атомы, которые
отдают свои электроны другим атомам,
то есть атомы менее
электроотрицательных элементов.
Металлы в соединениях всегда имеют
положительную степень окисления:
Cu+2 Na+ AI+3 Mg+2
Определение С.О. Х.Э в формуле бинарного
соединения.
Найдем С.О. в соединении С1207.
Начинаем определять С.О. со второго Х.Э.
Кислород находится в VI группе, значит 8-6 = 2, С.О. кислорода
равна -2, кислород принимает электроны от хлора, так как
Э.О.кислорода больше Э.О. хлора (смотрим по таблице).
Cl2О7-2
Следовательно, семь атомов кислорода будут иметь общий
отрицательный заряд ( — 2) . 7 = — 14. НОК =14
Тогда общий заряд двух атомов хлора будет равен +14, а одного
атома хлора: (+14): 2 =+7. С.О. хлора = +7
Значит: CI 2+7O7-2
Проверка:
в соединениях суммарная степень окисления всегда равна нулю.
(+7. 2) + ( -2 . 7) = 0
Определение С.О. в других
соединениях.
Дана формула: К3РО4 фосфата калия.
По ПСХЭ определяем С.О. кислорода
( 8 – 6 = 2 ),
так как Э.О.кислорода больше, чем калия и
фосфора, то С.О. кислорода = -2,
а у калия постоянная С.О., равная № группы
в ПСХЭ и составляет +1.
По уравнению (+1.3 +Х +-2.4=0), Х=+5.
К+3Р+5О-24
Дано: нитрат железа (III) Fe(NO3)3
Преобразуем формулу: FeN3O9
C.О. кислорода -2, железа +3, так как она
указана в скобках римской цифрой,
С.О. железа переменная.
Определяем С.О.азота по уравнению:
(+3+3х+9.-2=0), отсюда С.О.азота +5.
Fe+3(N+5O3-2)3
Проверка: +3+(3.+5+9.-2)=0.
Составление формулы по С.О.
Составить формулу соединения, например карбида алюминия
(соединения алюминия и углерода).
Запишем знаки алюминия и углерода рядом:
А1С,
причем сначала — знак алюминия, так как на втором месте в
формуле стоит Х.Э. у которого Э.О. больше.
Определим по таблице элементов Менделеева число внешних
электронов: у Al — 3 электрона, у С — 4.
Атом углерода примет недостающие до «заветной восьмерки» 4
электрона и получит при этом степень окисления -4.
Атом алюминия отдаст свои 3 внешних электрона углероду и
получит при этом степень окисления +3. Если Х.Э. имеет
переменную С.О., то она указывается после названия в скобках
римской цифрой.
Запишем эти значения в формулу: А1+3С-4, и найдем
НОК(наименьшее общее кратное) =14.
Затем рассчитаем индексы, деля НОК на С.О.
14
А1+3С-4
А17+3С2-4
Закрепи свои знания:
Определите С.О.в соединениях:
I – B:
K2O, B2O3, PbO2, SO3,Br2O7 ,
Mg3(PO4)2.
II В :
CaO, As2O5, SO3, KOH, H2CO3,
AI2(SO4)3.
Восстановители
Восстановители это атомы, молекулы или ионы, которые
отдают электроны.
Процесс отдачи электронов атомами,
молекулами или ионами называется
окислением.
Окислители
Окислители это атомы, молекулы или ионы, которые
принимают электроны.
Процесс присоединения электронов
атомами, молекулами или ионами
называется восстановлением.
Примеры важнейших восстановителей
и окислителей.
Восстановители:
металлы; водород; уголь; оксид углерода
(II) СО; сероводород Н2S; аммиак NH3,'
соляная кислота HC1 и т. д.
Окислители:
галогены; азотная НNОз и серная Н2S04
кислоты; перманганат калия КМп04 и др.
Алгоритм разбора ОВР
1.Составить схему УХР.
2.Определить С.О. всех Х.Э.
3.Подчеркнуть Х.Э., которые поменяли
С.О.
4.Составить электронный баланс, указать
окислитель и восстановитель.
5.Расставить коэффициенты в УХР.
1.Mg0 + O20 =
Mg+2O-2
2.Электронный баланс:
Mg0 - 2e => Mg +2 2 1 В–ль, ок–ся.
O20
НОК
+ 4e => O-2
4
4
2
О–ль, вос- ся.
4е
Итог: 2Mg0 + O20 =
2Mg+2O-2
Закрепи свои знания:
Разбери УХР как ОВР:
I – B:
а) S + O2 SO2
б)Fe + HCI
FeCI2 + H2
II –B:
а) AI + I2
AII3
б)Fe + CuSO4 FeSO4 + Cu
I.Тест:
1.Какие реакции являются ОВР:
а)замещения
б)обмена
2.Определить С.О. натрия в NaNO3.
а)-1 б) +2 в) +1 г) 0
3.Какие из реакций относятся к ОВР:
а)CaCO3 = CaO + CO2
б)CO2 + 2Mg =2MgO + C
в)Ba(NO3)2 + Na2SO4 =2NaNO3 + BaSO4
г) 2AI + Cr2O3 =AI2O3 + 2Cr
утверждений отберите
истинные:
а) к ОВР будут относиться все реакции ионного
обмена;
б) все реакции ионного обмена не будут являться ОВР
в) все реакции замещения являются ОВР;
г) только некоторые реакции замещения являются
ОВР;
д) к ОВР реакциям относятся те реакции соединения
и разложения, в которых участвует хотя бы одно
простое вещество;
е) все реакции разложения и соединения
не являются ОВР.
Проверка: 1 вариант
• Определите С.О.в соединениях:
K+12O-2,B2+3O3-2,Pb+4O2-2 ,
S+6O3-2,Br2+7O7-2 ,
Mg+23(P+5O-24)2.
Проверка: 2 вариант
• Ca+2O-2,As2+5O5-2,S+6O3-2,
• K+1O-2H+1, H2+1C+4O3-2,
• AI2+3(S+6O4-2)3.
Проверка: 1 вариант
а) S0 + O20 S+4O2-2
Электронный баланс:
S0 – 4e => S+4
4
1
В - ль
НОК
4
02 + 4e => 2O-2
4
1
О - ль
б)Fe0 + 2H+CIFe+2CI2- + H20
Электронный баланс:
Fe0 – 2e
Fe+2 2 1
В - ль
НОК
2
H+ +1e
H0
1 2
О - ль
Проверка: 2 вариант
а) 2AI0 + 3I20 = 2AI+3I3-1
Электронный баланс:
AI0 – 3e => AI+3
3
2 В - ль
НОК
6
I2 + 2е => 2I-1 2
3 О -ль
б)Fe0 + Cu+2S+6O4-2 = Fe+2S+6O4-2 + Cu0
Электронный баланс:
Fe0 - 2е => Fe +2 2
2 В - ль
НОК
2
Cu+2 + 2e=> Cu0 2
2 О - ль
Ответы:
I. Тест
• 1 –а
• 2 –в
• 3 –б, г
II.Выбери правильные
утверждения
• б, в, д.