Муравьева Н.А. – учитель химии МБОУ «Арбузовская СОШ»

Уравнения окислительно- восстановительных реакций

Многие химические реакции уравниваются простым подбором коэффициентов. Но иногда возникают сложности: количество атомов какого-нибудь элемента в левой и правой частях уравнения никак не удается сделать одинаковым без того, чтобы не нарушить "равновесия" между атомами других элементов.

Чаще всего такие сложности возникают в уравнениях окислительно- восстановительных реакций. Для их уравнивания используют несколько способов, из которых мы пока рассмотрим один – метод электронного баланса.

Реакции, протекающие с изменением степени окисления атомов, входящих в состав реагирующих веществ, называются окислительно- восстановительными.

Окислителями называются вещества, присоединяющие электроны. Во время реакции они восстанавливаются. Восстановителями называются вещества, отдающие электроны. Во время реакции они окисляются.

Напишем уравнение реакции между алюминием и кислородом: Al + O 2 = Al 2 O 3 Итак, в чем заключается метод электронного баланса? Баланс – это равенство. Поэтому следует сделать одинаковым количество электронов, которые отдает один элемент и принимает другой элемент в данной реакции.

–2 Al+O2O2 =Al 2 O 3 4Al + 3O 2 = 2Al 2 O 3

+7 – KMnO 4 +KCl+H 2 SO 4 =Cl 2 +MnSO 4 +K 2 SO 4 +H2OH2O 2KMnO KCl + 8H 2 SO 4 = 5Cl 2 + 2MnSO 4 + 6K 2 SO 4 + 8H 2 O Реакции межмолекулярного окисления- восстановления

Различают три основных типа окислительно-восстановительных реакций: 1) Реакции МЕЖМОЛЕКУЛЯРНОГО окисления-восстановления (когда окислитель и восстановитель – разные вещества); 2) Реакции ДИСПРОПОРЦИОНИРОВАНИЯ (когда окислителем и восстановителем может служить одно и то же вещество); 3) Реакции ВНУТРИМОЛЕКУЛЯРНОГО окисления-восстановления (когда одна часть молекулы выступает в роли окислителя, а другая – в роли восстановителя).

Рассмотрим несколько более сложный случай, когда не весь окислитель может быть израсходован в реакции, поскольку часть его участвует в обычной – не окислительно-восстановительной реакции обмена: Cu+HNO 3 =Cu(NO 3 ) 2 +NO+H2OH2O 3Cu + 8HNO 3 = 3Cu(NO 3 ) 2 + 2NO + 4H 2 O

Реакции диспропорционирования происходят тогда, когда молекулы одного и того же вещества способны окислять и восстанавливать друг друга. Это становится возможным, если вещество содержит в своем составе атомы какого- либо элемента в ПРОМЕЖУТОЧНОЙ степени окисления. Следовательно, степень окисления способна как понижаться, так и повышаться.

HNO 2 =HNO 3 +NO+H2OH2O HNO 2 + =HNO 3 +NO+H2OH2O Получаем уравнение: 2HNO 2 + 1HNO 2 = 1HNO 3 + 2NO + H 2 O Или, складывая вместе моли HNO 2 : 3HNO 2 = HNO 3 + 2NO + H 2 O

Реакции внутримолекулярного окисления-восстановления происходят тогда, когда в молекуле соседствуют атомы- окислители и атомы-восстановители. +5 –1 0 KClO 3 =KCl+O2O2 KClO 3 = 2KCl + 3O 2 2KClO 3 = 2KCl + 3O 2

Окислительно-восстановительные реакции играют огромную роль в природе и технике. Без этих реакций невозможна жизнь, потому что дыхание, обмен веществ, синтез растениями клетчатки из углекислого газа и воды – все это окислительно- восстановительные процессы.

В технике с помощью реакций этого типа получают такие важные вещества как аммиак (NH 3 ), серную (H 2 SO 4 )и соляную (HCl) кислоты и многие другие продукты. Вся металлургия основана на восстановлении металлов из их соединений – руд.