>

Keemia eksamiülesande s1 juurdepääsetav selgitus. C1-keemia

Oleme koostanud tüüpiliste oksüdeerivate ja redutseerivate ainete loendi.

IV osas jätkame tüüpiliste oksüdeerivate ainete muundumiste arutamist erinevates keskkondades. Eespool rääkisime kaaliumpermanganaadist. Järgmisel kohal on kromaadid ja dikromaadid, väävel- ja lämmastikhape.

Kuues samm: mõnede oksüdeerivate ainete muundumine erinevates keskkondades (jätkub)

Alustame kroomiühenditega (+6). Paljud neist on tugevad oksüdeerivad ained. Näited hõlmavad selliseid aineid nagu CrO 3, K 2 CrO 4, K 2 Cr 2 O 7.

Märgime ühte olulist punkti. Bikromaadid on stabiilsed happelises keskkonnas ja kromaadid leeliselises keskkonnas. Kui K 2 CrO 4 lahusele lisatakse hapet, muundatakse kaaliumkromaat dikromaadiks; kui K 2 Cr 2 O 7 lahus leelistatakse, toimub vastupidine protsess:

2K 2 CrO 4 + H 2 SO 4 = K 2 Cr 2 O 7 + K 2 SO 4 + H 2 O,

K 2 Cr 2 O 7 + 2 KOH = 2 K 2 CrO 4 + H 2 O.

Need reaktsioonid ei ole redoksreaktsioonid (veenduge selles!), kuid on väga olulised kroomi (VI) keemia mõningate omaduste mõistmiseks.

Cr(+6) ühendite redutseerimise saadused erinevates keskkondades

Mõnest õpikust võib leida väiteid, et aluselises keskkonnas redutseeritakse kroom Cr(OH) 3-ks või NaCrO 2-ks. Sellised valikud on vastuvõetavad ja saavad tõenäoliselt isegi soodsa hinde, kui esitate need eksamil ülesande C-1 lahendamisel. Kuid minu arvates on võimatu tunnistada, et need on täiesti tõesed. Tõepoolest, on hästi teada, et kroom(III)hüdroksiidil on amfoteersed omadused. Jah, see aine võib tekkida redoksreaktsiooni käigus, kuid kui interaktsioon toimub leeliselises keskkonnas, reageerib Cr(OH) 3 paratamatult leelisega:

Cr(OH)3 + 3KOH = K3.

Mis puudutab KCrO2 või K3CrO3 tüüpi ühendeid, siis neid võib tõepoolest tekkida, kuid ainult siis, kui reaktsioon ei toimu vesilahuses, vaid tahkete reaktiivide vahel. Vesikeskkonnas muutub KCrO2 paratamatult K3-ks või muudeks kroomi (III) hüdroksokompleksideks.

Näide 14. Täitke redoksreaktsioonide võrrandid:

K 2 Cr 2 O 7 + H 2 SO 4 + K 2 SO 3 = ...
K 2 CrO 4 + KOH + K 2 SO 3 = ...

Lahendus. Kavandatud reaktsioonide võrrandid on paljuski sarnased võrranditega, mida käsitlesime käesoleva artikli 3. osa näites 13, oksüdeeriva ainena kasutatakse ainult kromaati või dikromaati.

On ilmne, et kaaliumsulfit on redutseeriv aine ja oksüdeerub sulfaadiks ning kroom(VI) ühendid on oksüdeerijad. Nende taastamise tooted on teile juba teada. Lisame võrrandid:

K 2 Cr 2 O 7 + H 2 SO 4 + K 2 SO 3 = Cr 2 (SO 4) 3 + K 2 SO 4 + ...
K 2 CrO 4 + KOH + K 2 SO 3 = K 3 + K 2 SO 4 + ...

Pange tähele, et esimesel juhul on kaaliumsulfaat nii sulfiti oksüdatsiooni saadus kui ka toode, milleks kaalium muudetakse K 2 Cr 2 O 7-st.

Näide 13 on juba andnud meile kogemusi mittetäielike võrrandite kirjutamisel. Oleme näinud, et mõnikord on mugavam koostada esmalt elektrooniline bilanss ja alustada koefitsientide järjestamist (isegi mittetäielikus võrrandis) ning alles seejärel lisada puuduvad ained paremale poole. Proovime siin sama lähenemist. Nende kahe reaktsiooni valmis elektroonilised tasakaaludiagrammid on kirjutatud allpool:

2Cr(+6) + 6e = 2kr (+3) (1)
S(+4) - 2e = S(+6) (3)

Cr(+6) + 3e = Cr(+3) (2)
S(+4) - 2e = S(+6) (3)

Pange tähele: esimesel juhul paneme algselt Cr ette koefitsiendi 2, kuna kaaliumdikromaadi molekul sisaldab kahte kroomi aatomit. Teisel juhul pole see vajalik. Saadud koefitsiendid kanname üle reaktsioonivõrranditesse:

K 2 Cr 2 O 7 + H 2 SO 4 + 3K 2 SO 3 = Cr 2 (SO 4) 3 + K 2 SO 4 + ...
2K 2 CrO 4 + KOH + 3K 2 SO 3 = 2K 3 + 3K 2 SO 4 + ...

Mõelge, miks panen teisel juhul julgelt koefitsiendi 3 valemite K 2 SO 3 ja K 2 SO 4 ette ning esimesel - ainult kaaliumsulfiti valemi ette.

Esimeses reaktsioonis võrdsustame kaaliumiaatomite arvu ja seejärel S-aatomite arvu:

K 2 Cr 2 O 7 + 4H 2 SO 4 + 3K 2 SO 3 = Cr 2 (SO 4) 3 + 4K 2 SO 4 + ...
2K 2 CrO 4 + 2 KOH + 3K 2 SO 3 = 2K 3 + 3K 2 SO 4 + ...

Tundub, et vesinikuga on endiselt probleeme. Esimesel juhul on võrrandi paremal küljel "liiga vähe", teisel juhul on "liiga palju". On aeg meeles pidada meie universaalset "elupäästjat": lisage 4 veemolekuli esimese võrrandi paremale küljele ja 5 veemolekuli 2. võrrandi VASAKULLE.

K 2 Cr 2 O 7 + 4H 2 SO 4 + 3K 2 SO 3 = Cr 2 ( SO 4 ) 3 + 4K 2 SO 4 + 4 H 2 O
2K 2 CrO 4 + 2 KOH + 3K 2 SO 3 + 5 H 2 O = 2K 3 + 3K 2 SO 4

Teile võib tunduda ebatavaline, et teisel juhul lisasime vett mitte paremale, vaid vasakule. Tegelikult on see täiesti tavaline olukord. Tõsi, eksamiülesandes 30 peaks sel juhul võrrandi vasakus servas olema ellips.

Üldiselt kehtib keemia ühtsel riigieksamil ütlemata reegel: " Ellipside arv mittetäielikus võrrandis ülesandes C-1 on võrdne puuduvate ainete arvuga". Selle reegli seisukohast sõnastasin ülesande näites 14 valesti. Õigem oleks kirjutada nii:

K 2 Cr 2 O 7 + H 2 SO 4 + K 2 SO 3 = ... + ... + ...
K 2 CrO 4 + KOH + K 2 SO 3 + ... = ... + ...

Tõepoolest, võrrandite täiendamine selle lähenemisviisiga muutub palju lihtsamaks. Enamiku allpool toodud näidete puhul ma sellest reeglist siiski kinni ei pea. Esiteks sellepärast, et kuskil pole “ametlikult” välja kuulutatud: nii nad “tavaliselt” ühtse riigieksami puhul teevad, aga kus on garantii, et ka tänavuses versioonis teevad seda sama?

Teiseks soovin, et sellel saidil pakutavad ülesanded oleksid RASKEMAD kui päris C1 ülesanded. Seda on raske õppida, kuid kerge on võidelda! Kui lahendad enesekindlalt keerulisi näiteid, on garantii, et eksamil sa kergematel juhtudel läbi ei kuku.

Näide 15. Tasakaalustamine elektroonilise tasakaalu meetodiga:

K 2 Cr 2 O 7 + H 2 SO 4 + HCOH = CO 2 + ...

Lahendus. Tundub, et oleme taas kokku puutunud orgaanilise ainega. Pole hullu, me juba arutasime midagi sarnast artikli teises osas. Kaaliumdikromaat oksüdeerib formaldehüüdi süsinikdioksiidiks, formaldehüüd redutseerib K 2 Cr 2 O 7 kroom(III) sulfaadiks (kuna reaktsioon toimub happelises keskkonnas):

K 2 Cr 2 O 7 + H 2 SO 4 + HCOH = CO 2 + Cr 2 (SO 4) 3 + ...

Ilmselt on vasakpoolses servas olev "ekstra" kaalium osa kaaliumsulfaadist ja "ekstra" vesinik on osa veest:

K 2 Cr 2 O 7 + H 2 SO 4 + HCOH = CO 2 + Cr 2 (SO 4) 3 + K 2 SO 4 + H 2 O.

Süsiniku oksüdatsiooniaste varieerub vahemikus 0 kuni +4, kroomi oksüdatsiooniaste - vahemikus +6 kuni +3. Olen kindel, et saate ise luua elektroonilise bilansi ja seada koefitsiendid võrrandisse. Lõplik vastus:

2K 2Cr 2 O 7 + 8H 2 SO 4 + 3HCOH = 3CO 2 + 2Cr 2 (SO 4) 3 + 2K 2 SO 4 + 11 H 2 O.

Kroomiühendite puhul on minu meelest kõik selge. Pidage meeles, et happelises keskkonnas on meil tegemist dikromaatidega ja aluselises keskkonnas kromaatidega. See on väga ebameeldiv, kui teie ülesande 36 lahenduses on näiteks väävelhape ja K 2 CrO 4 kõrvuti. Ja kõige solvavam on see, et selliseid "vigasid" teevad sageli isegi ühtse riigieksami versioonide koostajad.

On aeg arutleda veel ühe oksüdeeriva aine üle, mida leidub sageli keemia ühtse riigieksami ülesandes nr 30. Me räägime lämmastikhappest.

HNO vähendamise tooted 3

HNO 3 on väga omapärane hape. Ühest küljest on see standardne tugev hape, mis interakteerub leeliste, aluseliste oksiidide ja nõrkade hapete sooladega. Teisest küljest ei kirjeldata selle koostoimet metallidega enam terminiga "standard". Kontsentreeritud HNO 3 reageerib näiteks vasega, kuid EI reageeri alumiiniumiga.

Loetleme lämmastikhappe spetsiifilised omadused, mis on meile olulised:

  1. Kui HNO 3 interakteerub metallidega, siis vesinikku ei eraldu (mis on tüüpiline teistele hapetele).
  2. Reaktsiooni käigus saab lämmastikhapet redutseerida NO 2, NO, N 2 O, N 2 ja NH 3-ks.
  3. HNO 3 interakteerub mõnede metallidega, mis on pingereas vesinikust paremal (Cu, Ag, Hg). Pange tähele: kuld, plaatina, roodium, iriidium, nioobium, tantaal ei saa oksüdeeruda isegi lämmastikhappega, vaid reageerivad HNO 3 ja HCl seguga.
  4. Toatemperatuuril ei reageeri HNO 3 Al, Fe ja mõnede kroomisulamitega (kuigi need metallid on pingereas H vasakul). Kontsentreeritud lämmastikhape passiveerib need metallid.
  5. See hape on võimeline oksüdeerima paljusid mittemetalle (süsinik, väävel, fosfor, arseen jne).

Pange tähele: vesiniku "klassikaline" vabanemine metalli reaktsioonil happega on sel juhul praktiliselt võimatu. Suurim viga oleks kirjutada midagi sellist: 2HNO 3 + Mg = Mg(NO 3) 2 + H 2! Selliseid “pärleid” keemia ühtsel riigieksamil ei andestata.

Metalli (või mõne muu aine) reaktsioonil HNO 3-ga tekkiva spetsiifilise redutseerimisprodukti määravad peamiselt kaks tegurit:

  1. redutseerija aktiivsus,
  2. lämmastikhappe kontsentratsioon.

Ilmselt, mida suurem on redutseerija aktiivsus, seda sügavamale taastumisprotsess läheb. Näiteks vasakpoolses pingereas asuv magneesium on võimeline redutseerima hapet ammoniaagiks (lämmastiku oksüdatsiooniaste = -3) ja hõbeda - maksimaalselt NO (N(+3)):

10HNO3 + 4Mg = 4Mg(NO3)2 + NH4NO3 + 3H2O,

4HNO3 + 3Ag = 3AgNO3 + NO + 2H2O.

Liitiumalumiiniumhüdriid (mis on meie kõige võimsamate ainete nimekirjas) on võimeline muutma HNO 3 ammooniumnitraadiks ja palju tagasihoidlikum redutseerija S - ainult NO 2 -ks.

HNO 3 kontsentratsiooni mõju saab kirjeldada lihtsa reegliga: mida suurem on happe kontsentratsioon, seda keerulisem on seda taastada. Näiteks kontsentreeritud lämmastikhape reageerib vasega, moodustades NO 2, ja lahjendatud lämmastikhape moodustab NO:

4HNO3 + Cu = Cu(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O,

8HNO3 + 3Cu = 3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O.

Kõike öeldut kokku võttes saame koostada järgmise tabeli:


Proovime nende kahe teguri põhjal ennustada HNO 3 ja metallide interaktsiooni tulemusi.


Näide 16. Täitke keemilise reaktsiooni võrrandid:

HNO 3 (konts.) + Hg = ...

HNO 3 (lahjendus) + Ca = ...

HNO 3 (lahjendus) + Sn = ...

Lahendus. Alustame esimese reaktsiooniga. Esiteks pange tähele, et elavhõbe on nõrk redutseerija (pange tähele selle metalli asukohta pingereas). Teiseks kasutatakse kontsentreeritud hapet. Mõlemad tegurid “töötavad” samas suunas: Hg tegelikult ei “taha” hapet vähendada, HNO 3 “ei taha”, et väheneks. Tulemus on etteaimatav: lämmastiku oksüdatsiooniaste muutub minimaalselt (+5 kuni +4). NO 2 ilmub:

4HNO 3 (konts.) + Hg = Hg(NO 3) 2 + 2NO 2 + 2H 2 O.

Võrrand kirjutatakse kohe koefitsientidega üles; On ilmne, et sel juhul pole selgitustesse laskumine vajalik.

Teisel juhul on kõik sama lihtne. Kaltsium on suurepärane redutseerija (nagu kõik leelis- ja leelismuldmetallid). HNO 3 võetakse väikeses kontsentratsioonis. Mõlemad tegurid soodustavad lämmastikhappe sügavat vähendamist. Lämmastiku oksüdatsiooniaste muutub vahemikus +5 kuni -3, eraldub ammoniaak. Kuna tekkival NH3-l on selged aluselised omadused, reageerib NH3 HNO3-ga, moodustades ammooniumnitraadi. Lõpptulemus:

10HNO3 + 4Ca = 4Ca(NO3)2 + NH4NO3 + 3H2O.

Peab tunnistama, et kahel esimesel juhul meil vedas väga: kaks lämmastikhappe redutseerimisastet määravat tegurit “töötasid” samas suunas. Kolmandas näites pole kõik nii ilmne. Ühest küljest ei saa tina liigitada "mega-redutseerijaks" (mis tähendab, et lämmastiku oksüdatsiooniaste ei muutu eriti palju). Teisest küljest võimaldab asjaolu, et kasutatakse lahjendatud HNO 3, mõelda üsna sügavale redutseerimisele.

Ärge oodake nendele küsimustele lõplikke vastuseid. Lihtsalt sellepärast, et antud juhul selliseid vastuseid ei ole ega saagi olla. Saate läbi viia mitmeid katseid, võttes erineva kontsentratsiooniga hapet, muutes temperatuuri ja muid parameetreid; Selle tulemusena näeme, et reaktsioon võib kulgeda mitmel viisil ja enamikul juhtudel moodustub redutseerimisproduktide kompleksne segu.

"Mida te kästaksite meil eksami ajal teha, kui oleme sarnase võrrandiga ülesandes C1 kokku puutunud?" küsite. "Joosta laborisse ja teha katseid?"

Esiteks, ärge muretsege! Esiteks annavad sellises vastuolulises olukorras teile vihje pädevad ühtse riigieksami valikute koostajad ise. Näete midagi sellist:

HNO 3 + Sn = N 2 O + ... + ...

Teiseks, isegi kui seda ei juhtu, pakub referentslahendus, millest retsensendid juhinduvad, mitmeid vastusevariante. Kui vormindate lahenduse järgmiselt:

HNO 3 + Sn = N 2 O + Sn(NO 3) 2 + H 2 O

HNO 3 + Sn = NO + Sn(NO 3) 2 + H 2 O,

või isegi nii:

HNO 3 + Sn = N 2 + Sn(NO 3) 2 + H 2 O,

kõik neist valikutest aktsepteeritakse õige ja hinnatud. Keemia ühtse riigieksami koostajad mõistavad teie probleeme ja on valmis teiega poolel teel vastu tulema. Muidugi teatud piirini. Kui väidate näiteks, et vähendamistoode on NO 2, siis ärge oodake inspektoritelt kaastunnet. NH 4 NO 3 moodustumine näib antud juhul sama kahtlane.

„Või võib-olla teeme seda lihtsamalt," ütlete te. „Esitage meile tabel, mis näitab iga metalli redutseerimisprodukte HNO 3 erineva kontsentratsiooni korral. Oletame, et kontsentreeritud lämmastikhape reageerib nikliga, moodustades NO, ja lahjendada - N 2 jne."

Ahvatlev pakkumine! Lisaks leiate sarnase tabeli paljudest keemiaõpikutest ja ühtseks riigieksamiks valmistumise juhenditest. On vaid väike probleem: igast uuest raamatust, mille avate, leiate selle tabeli uue versiooni. Üks autor väidab, et metalli X reaktsiooni produkt lahjendatud lämmastikhappega on NO, teine ​​väidab, et ainus võimalik saadus on lämmastik ja kolmas eelistab lämmastikoksiidi (I). Kellel on õigus?

Kõigil on õigus ja samal ajal mitte kellelgi! Esiteks, mõiste "lahjendatud" HNO 3 all mõistab üks neist 10% hapet, teine ​​arvab, et 40% on juba lahjendatud, kolmas arvab, et 5% HNO 3 tuleks pidada "keskmise kontsentratsiooniga" happeks. Teiseks ei näita autorid, millisel temperatuuril reaktsioon läbi viia, kui puhtaid metalle katses kasutatakse jne. Kuid mis kõige tähtsam, võin teile kinnitada, et iga seda tüüpi katse puhul segu mitmed taastamistooted, nii et kõik katsed luua "universaalne tabel" on määratud läbikukkumisele.

Seega ei tohiks te oma aju koormata, püüdes selliseid universaalseid mustreid meelde jätta. Kõigiks puhkudeks valmisretsepte on võimatu anda.

Põhjus! Mõelge ise! Võtke arvesse redutseerija tugevust ja happe kontsentratsiooni; mõelge, kas need tegurid aitavad või takistavad üksteist. Ärge kartke vigu teha! Ülesande C1 edukaks lahendamiseks ei pea te üldse kõiki looduses eksisteerivaid OVR-e pähe õppima.

Väävelhappe redutseerimistooted

Erinevalt HNO 3-st, mis "käitub halvasti" mis tahes kontsentratsioonis, näitab väävelhape oma "mittestandardset" ainult kontsentreeritud olekus.

Lahjendatud H 2 SO 4 on standardne tugev hape. Pealegi oleme selle ainega selle artikli eelmistes osades juba rohkem kui korra kokku puutunud. Kasutasime seda permanganaatide ja dikromaatide lahuste hapestamiseks ning veendusime, et ORR-i ajal ei muuda väävel oma oksüdatsiooniastet.

Tõepoolest, selliste "kõvade" oksüdeerivate ainete nagu KMnO 4 ja K 2 Cr 2 O 7 taustal tundub väävelhape, eriti lahjendatud, üsna tagasihoidlik. Mis siis, kui me suurendame H 2 SO 4 kontsentratsiooni?

Siis ilmnevad imelikud asjad:

  1. Kontsentreeritud väävelhape on võimeline oksüdeerima mõningaid metalle, mis asuvad pingereas H paremal, eriti vaske ja hõbedat:

    Cu + 2H 2 SO 4 (konts.) = CuSO 4 + SO 2 + 2H 2 O.

  2. Reaktsioonide käigus konts. H 2 SO 4 koos metallidega ei eralda mitte vesinikku, vaid SO 2, S või isegi H 2 S. Redutseerimisproduktide spetsiifiline koostis sõltub redutseerija tugevusest ja happe kontsentratsioonist (mustrid, mis meenutavad HNO käitumist 3). Võimsamad ained on võimelised vähendama väävli oksüdatsiooniastet +6-lt 0-le või -2-le, nõrgemad - ainult +4-ni:

    3Zn + 4H2SO4 (konts.) = 3ZnSO4 + S + 4H2O,

    2Ag + 2H2SO4 (konts.) = Ag2SO4 + SO2 + 2H2O.

  3. Kontsentreeritud väävelhape toatemperatuuril EI reageeri rauaga. Just sel põhjusel on konts. H 2 SO 4 saab ohutult transportida terasmahutites. Paradoksaalsel kombel reageerib lahjendatud hape suurepäraselt Fe-ga vastavalt standardskeemile vesiniku vabanemisega. Samuti tuleks mõista, et konts. happed rauaga on endiselt võimalikud, kuid ainult kõrgetel temperatuuridel; H 2 SO 4 redutseeritakse vääveldioksiidiks, Fe oksüdeeritakse raud(III) sulfaadiks.
  4. OVR on võimalik ka lihtsate ainete - mittemetallide - osalusel:

    C + 2H 2SO 4 (konts.) = 2SO 2 + CO 2 + 2H 2O,

    S + 2H2SO4 (konts.) = 3SO2 + 2H2O.

Näeme, et paljud väävelhappe omadused sarnanevad HNO 3 käitumisega. Pidage meeles, et lahjendatud väävelhape on "standardne" anorgaaniline hape. Ärge arvake, et kui ülesandes 36 kohtate valemit H 2 SO 4, on see kindlasti oksüdeeriv aine. Võimalik, et väävelhapet kasutatakse ainult happelise keskkonna loomiseks.

Kokkuvõtteks pakun teile iseseisvaks tööks mitmeid C-1 tüübi näiteid.

Näide 18. Täitke keemiliste reaktsioonide võrrandid, korraldage koefitsiendid elektroonilise tasakaalu meetodil:

P + H2SO4 (konts.) = ...
Mg + H2SO4 (konts.) = ...
Ni + H2SO4 (konts.) = ...
H2S + H2SO4 (konts.) = ...

On aeg liikuda meie loo viimase osa juurde. Peame kokku panema kõik eelmistes osades käsitletust ja harjutama C-1 tüüpi keeruliste probleemide lahendamist.

Kuidas lahendada keemia ühtse riigieksami ülesandeid C1 (36). I osa

Keemia ühtse riigieksami ülesanne nr 36 on pühendatud teemale "Oksüdatsiooni-redutseerimisreaktsioonid". Varem oli seda tüüpi ülesanne ühtse riigieksami versioonis numbri C1 all.

Ülesande C1 tähendus: reaktsioonivõrrandis on vaja järjestada koefitsiendid elektroonilise tasakaalu meetodil. Tavaliselt esitatakse ülesandepüstituses ainult võrrandi vasak pool, parema poole peab õpilane iseseisvalt täitma.

Probleemi terviklik lahendus on väärt 3 punkti. Üks punkt antakse oksüdeerija ja redutseerija määramise eest, teine ​​otse elektroonilise kaalu konstrueerimise eest, viimane on koefitsientide õige paigutus reaktsioonivõrrandis.

Minu arvates on selles protsessis kõige keerulisem esimene samm. Mitte igaüks ei suuda reaktsiooni tulemust õigesti ennustada. Kui interaktsiooniproduktid on õigesti näidatud, on kõik järgnevad etapid tehnoloogia küsimus.

Esimene samm: jätke meelde oksüdatsiooniseisundid

Peame alustama kontseptsioonist elemendi oksüdatsiooniaste. Kui te pole selle terminiga veel tuttav, vaadake oma keemia teatmeteoses jaotist Oksüdatsiooni olek. Peate õppima enesekindlalt määrama kõigi elementide oksüdatsiooniastmeid anorgaanilistes ühendites ja isegi kõige lihtsamates orgaanilistes ainetes. Ilma selle teema 100% mõistmiseta on edasiminek mõttetu.

Teine etapp: oksüdeerivad ained ja redutseerivad ained. Redoksreaktsioonid

Tuletan teile meelde, et kõik looduses toimuvad keemilised reaktsioonid võib jagada kahte tüüpi: redoksreaktsioonid ja need, mis toimuvad oksüdatsiooniastmeid muutmata.

Redoksreaktsiooni ajal (seda lühendit kasutame edaspidi redoksreaktsioonide jaoks) muudavad mõned elemendid oma oksüdatsiooniastet.


Näide 1. Mõelge väävli reaktsioonile fluoriga:

S + 3F 2 = SF 6.

Korraldage ise kõigi elementide oksüdatsiooniastmed. Näeme, et väävli oksüdatsiooniaste tõuseb (0-lt +6-le) ja fluori oksüdatsiooniaste väheneb (0-lt -1-le). Järeldus: S on redutseerija, F 2 on oksüdeerija. Protsessi käigus oksüdeerub väävel ja redutseeritakse fluor.


Näide 2. Arutame mangaan(IV)oksiidi reaktsiooni vesinikkloriidhappega:

MnO2 + 4HCl = MnCl2 + Cl2 + 2H2O.

Reaktsiooni käigus mangaani oksüdatsiooniaste langeb (+4-lt +2-le), kloori oksüdatsiooniaste tõuseb (-1-lt 0-le). Järeldus: mangaan (MnO 2 koostises) on oksüdeerija, kloor (HCl koostises on redutseerija). Kloor oksüdeerub, mangaan redutseerub.

Pange tähele, et viimases näites ei muutnud kõik klooriaatomid oksüdatsiooniastet. See ei mõjutanud meie järeldusi kuidagi.


Näide 3. Ammooniumbikromaadi termiline lagunemine:

(NH 4) 2 Cr 2 O 7 = Cr 2 O 3 + N 2 + 4H 2 O.

Näeme, et nii oksüdeerija kui ka redutseerija on osa ühest "molekulist": kroom muudab oma oksüdatsiooniastme +6-lt +3-le (st on oksüdeerija) ja lämmastik -3-lt 0-le (seega , lämmastik on redutseerija).


Näide 4. Lämmastikdioksiidi koostoime leelise vesilahusega:

2NO 2 + 2NaOH = NaNO 3 + NaNO 2 + H 2 O.

Olles korraldanud oksüdatsiooniastmed (loodan, et teete seda raskusteta!), avastame kummalise pildi: muutub ainult ühe elemendi - lämmastiku - oksüdatsiooniaste. Mõned N aatomid suurendavad oma oksüdatsiooniastet (+4-lt +5-le), teised aga vähendavad (+4-lt +3-le). Tegelikult pole selles midagi imelikku! Selles protsessis on N(+4) nii oksüdeerija kui ka redutseerija.


Räägime veidi redoksreaktsioonide klassifikatsioonist. Lubage mul teile meelde tuletada, et kõik OVR-id on jagatud kolme tüüpi:

  • 1) molekulidevahelised ORR-id (oksüdeeriv aine ja redutseerija sisalduvad erinevates molekulides);
  • 2) intramolekulaarsed ORR-id (oksüdeeriv aine ja redutseerija on ühes molekulis);
  • 3) disproportsioonireaktsioonid (oksüdeerija ja redutseerija on ühe molekuli koostises sama elemendi sama oksüdatsiooniastmega aatomid).

Arvan, et nende definitsioonide põhjal saate hõlpsasti aru, et näidete 1 ja 2 reaktsioonid on seotud molekulidevahelise ORR-iga, ammooniumdikromaadi lagunemine on näide intramolekulaarsest ORR-ist ja NO 2 interaktsioon leelisega on näide ebaproportsionaalsuse reaktsioon.

Kolmas samm: hakkame omandama elektroonilise tasakaalu meetodit

Et kontrollida, kui hästi olete eelmise materjali valdanud, esitan teile lihtsa küsimuse: „Kas saate tuua näite reaktsioonist, kus oksüdatsioon toimub, kuid redutseerimist ei toimu või vastupidi, oksüdatsioon toimub, kuid redutseerimist ei toimu? ”

Õige vastus: "Ei, sa ei saa!"

Tõepoolest, las elemendi X oksüdatsiooniaste reaktsiooni käigus suureneb. See tähendab, et X annetab elektrone. Aga kellele? Elektronid ei saa ju lihtsalt aurustuda, jäljetult kaduda! On veel mõni element Y, mille aatomid võtavad need elektronid vastu. Elektronidel on negatiivne laeng, mistõttu Y oksüdatsiooniaste väheneb.

Järeldus: kui on redutseerija X, siis on kindlasti ka oksüdeerija Y! Veelgi enam, ühe elemendi poolt ära antud elektronide arv on täpselt võrdne teise elemendi poolt vastuvõetud elektronide arvuga.

Sellel faktil see põhinebki elektrooniline tasakaalu meetod, mida kasutatakse ülesandes C1.

Alustame selle meetodi omandamist näidetega.

Näide 4

C + HNO 3 = CO 2 + NO 2 + H 2 O

elektrooniline tasakaalu meetod.

Lahendus. Alustame oksüdatsiooniastmete määramisega (tee seda ise!). Näeme, et protsessi käigus muudavad kaks elementi oma oksüdatsiooniastet: C (0-st +4-ni) ja N (+5-st +4-ni).

Ilmselgelt on süsinik redutseerija (oksüdeeritud) ja lämmastik (+5) (lämmastikhappes) on oksüdeeriv aine (redutseeritud). Muide, kui tuvastasite õigesti oksüdeeriva aine ja in-teli, on probleemi N 36 eest juba 1 punkt garanteeritud!

Nüüd algab lõbus. Kirjutame nn oksüdatsiooni ja redutseerimise poolreaktsioonid:


Süsinikuaatom loovutab 4 elektroni, lämmastikuaatom saab juurde 1 elektroni.Antud elektronide arv ei võrdu vastuvõetud elektronide arvuga. See on halb! Olukord vajab parandamist.

"Korrutame" esimese poolreaktsiooni 1-ga ja teise 4-ga.

C(0) - 4e = C(+4) (1)
N(+5) + 1e = N(+4) (4)

Nüüd on kõik korras: ühe süsinikuaatomi kohta (annab 4 e) on 4 lämmastikuaatomit (millest igaüks võtab ühe e). Antud elektronide arv võrdub vastuvõetud elektronide arvuga!

Seda, mida me just kirjutasime, nimetatakse tegelikult elektrooniline tasakaal. Kui kirjutate selle saldo õigel keemia ühtsel riigieksamil õigesti kirja, garanteeritakse teile ülesande C1 eest veel 1 punkt.

Viimane etapp: jääb üle kanda saadud koefitsiendid reaktsioonivõrrandisse. Enne valemeid C ja CO 2 me midagi ei muuda (kuna koefitsienti 1 võrrandisse ei panda), valemite HNO 3 ja NO 2 ette paneme nelja (kuna lämmastikuaatomite arv vasakul ja paremal pool võrrandist peaks olema võrdne 4) :

C + 4HNO 3 = CO 2 + 4NO 2 + H 2 O.

Jääb teha viimane kontroll: näeme, et lämmastikuaatomite arv on vasakul ja paremal sama, sama kehtib ka C aatomite kohta, kuid vesiniku ja hapnikuga on endiselt probleeme. Kuid kõike on lihtne parandada: paneme valemi H 2 O ette koefitsiendi 2 ja saame lõpliku vastuse:

C + 4HNO 3 = CO 2 + 4NO 2 + 2H 2 O.

See on kõik! Ülesanne on lahendatud, koefitsiendid seatud ja õige võrrandi eest saame veel ühe punkti. Tulemus: 3 punkti suurepäraselt lahendatud ülesande eest C 1. Õnnitleme teid selle puhul!


Näide 5. Järjesta koefitsiendid reaktsioonivõrrandis

NaI + H 2 SO 4 = Na 2 SO 4 + H 2 S + I 2 + H 2 O

elektrooniline tasakaalu meetod.

Lahendus. Korraldage ise kõigi elementide oksüdatsiooniastmed. Näeme, et protsessi käigus muudavad kaks elementi oma oksüdatsiooniastet: S (+6-lt -2-le) ja I (-1-lt 0-le).

Väävel (+6) (väävelhappes) on oksüdeeriv aine ja jood (-1) NaI-s on redutseerija. Reaktsiooni käigus I(-1) oksüdeerub, S(+6) redutseerub.

Kirjutame üles oksüdatsiooni ja redutseerimise poolreaktsioonid:


Pange tähele olulist punkti: joodi molekulis on kaks aatomit. "Pool" molekulist ei saa reaktsioonis osaleda, seega kirjutame vastavasse võrrandisse mitte I, vaid täpselt I 2.

"Korrutame" esimese poolreaktsiooni 4-ga ja teise 1-ga.

2I(-1) - 2e = I 2 (0) (4)
S(+6) + 8e = S(-2) (1)

Tasakaal on üles ehitatud, iga antud 8 elektroni kohta võetakse vastu 8 elektroni.

Kanname koefitsiendid üle reaktsioonivõrrandisse. Enne valemit I 2 paneme 4, enne valemit H 2 S peame silmas koefitsienti 1 - see on minu arvates ilmne.

NaI + H 2 SO 4 = Na 2 SO 4 + H 2 S + 4I 2 + H 2 O

Kuid võib tekkida täiendavaid küsimusi. Esiteks oleks vale panna NaI valemi ette nelja. Tõepoolest, juba oksüdatsiooni poolreaktsioonis endas eelneb sümbolile I koefitsient 2. Järelikult tuleb võrrandi vasakule poolele kirjutada mitte 4, vaid 8!

8NaI + H2SO4 = Na2SO4 + H2S + 4I2 + H2O

Teiseks panevad koolilõpetajad sellises olukorras sageli väävelhappe valemi ette koefitsiendi 1. Nad arutlevad järgmiselt: "Redutseerimise poolreaktsioonis leiti koefitsient 1, see koefitsient viitab S-le, mis tähendab, et väävelhappe valemile peab eelnema ühik."

See arutluskäik on vale! Kõik väävliaatomid ei muutnud oma oksüdatsiooniastet, mõned neist (koostises Na 2 SO 4) säilitasid oksüdatsiooniastme +6. Neid aatomeid ei võeta elektroonilises bilansis arvesse ja koefitsiendil 1 pole nendega midagi pistmist.

Kõik see aga ei takista meil otsust lõpuni viimast. Oluline on vaid mõista, et edasistes aruteludes ei toetu me enam elektroonilisele tasakaalule, vaid lihtsalt tervele mõistusele. Seega tuletan teile meelde, et H 2 S, NaI ja I 2 koefitsiendid on "külmutatud" ja neid ei saa muuta. Aga ülejäänud - see on võimalik ja vajalik.

Võrrandi vasakul küljel on 8 naatriumi aatomit (NaI-s), paremal on seni vaid 2 aatomit. Panime naatriumsulfaadi valemi ette teguri 4:

8NaI + H2SO4 = 4Na2SO4 + H2S + 4I2 + H2O.

Alles nüüd saate võrdsustada S-aatomite arvu. Paremal on neid 5, seetõttu peate väävelhappe valemi ette panema koefitsiendi 5:

8NaI + 5H2SO4 = 4Na2SO4 + H2S + 4I2 + H2O.

Viimane probleem: vesinik ja hapnik. Noh, ma arvan, et arvasite ise, et parempoolse vee valemi ees on koefitsient 4 puudu:

8NaI + 5H2SO4 = 4Na2SO4 + H2S + 4I2 + 4H2O.

Kontrollime kõike uuesti hoolikalt. Jah, kõik on õige! Probleem lahendatud, saime oma õiguspärased 3 punkti.


Niisiis arutasime näidetes 4 ja 5 üksikasjalikult ülesande C1 lahendamise algoritm. Teie lahendus tõelisele eksamiprobleemile peab sisaldama järgmisi punkte:

  • 1) KÕIGI elementide oksüdatsiooniastmed;
  • 2) oksüdeerija ja redutseerija märge;
  • 3) elektrooniline saldoskeem;
  • 4) lõppreaktsiooni võrrand koefitsientidega.

Mõned kommentaarid algoritmi kohta.

1. Tuleb märkida kõigi võrrandi vasakul ja paremal küljel olevate elementide oksüdatsiooniaste. Kõik, mitte ainult oksüdeerija ja redutseerija!

2. Oksüdeeriv aine ja redutseerija peavad olema selgelt ja selgelt märgitud: element X (+...) koostises... on oksüdeeriv aine ja redutseeritud; element Y(...) kompositsioonis... on redutseerija ja oksüdeerub. Mitte igaüks ei suuda dešifreerida väikese käekirjaga kirja "ok. kõik" väävelhappe valemi all kui "väävel (+6) väävelhappe koostises on oksüdeeriv aine, redutseeritud".

Ärge koonerdage tähtedega! Te ei pane ajalehte kuulutust: "Led tuba kõigi mugavustega."

3. Elektrooniline tasakaaludiagramm on lihtsalt diagramm: kaks poolreaktsiooni ja vastavad koefitsiendid.

4. Keegi ei vaja üksikasjalikke selgitusi selle kohta, kuidas te ühtse riigieksami võrrandis koefitsiendid täpselt paigutasite. On vaja ainult, et kõik numbrid oleksid õiged ja kanne ise oleks tehtud loetava käekirjaga. Kontrolli ennast kindlasti mitu korda!

Ja veel kord keemia ühtse riigieksami ülesande C1 hindamise kohta:

  • 1) oksüdeerija (oksüdeerivad ained) ja redutseerija (redutseerijad) määramine - 1 punkt;
  • 2) õigete koefitsientidega elektrooniline bilansiskeem - 1 punkt;
  • 3) põhireaktsiooni võrrand kõigi koefitsientidega - 1 punkt.

Tulemus: 3 punkti ülesande nr 36 terviklahenduse eest.


Olen kindel, et saate aru, mis on elektroonilise tasakaalu meetodi idee. Saime põhimõtteliselt aru, kuidas näite C1 lahendus konstrueeritakse. Põhimõtteliselt pole kõik nii raske!

Kahjuks tekib tõelisel keemia ühtsel riigieksamil järgmine probleem: reaktsioonivõrrandit ennast ei ole täielikult esitatud. See tähendab, et võrrandi vasak pool on olemas, kuid paremal pole kas üldse midagi või on näidatud ühe aine valem. Peate oma teadmistele tuginedes võrrandi ise täitma ja alles seejärel alustama koefitsientide järjestamist.


See võib olla üsna raske. Universaalseid retsepte võrrandite kirjutamiseks pole. Järgmises osas käsitleme seda küsimust üksikasjalikumalt ja vaatame keerukamaid näiteid.

Autoriõigus Repetitor2000.ru, 2000-2015

C1-keemia

Ühe süsiniku molekulide keemia- (C1-keemia) keemia osa, mis uurib erinevaid ainete klasse, mille molekulid sisaldavad ainult ühte süsinikuaatomit.

Eraldi teadmisteharuna ilmneb C1-keemia, kus arendatakse paljulubavaid tehnoloogiaid süsinikku sisaldavate toorainete tootmiseks, mis on alternatiiviks naftatoodetele looduslike naftavarude ammendumise ootuses.

Peamised C1-keemias käsitletavad küsimused on reaktsioonide teoreetilised alused, mis hõlmavad selliseid aineid nagu:

N.D. töödel oli üks süsiniku sisaldavate molekulide keemia väljatöötamisel suur roll. Zelinsky, B.A. Kazansky, A.N. Baškirova, B.N. Dolgova, V.M. Karžavina, I.B. Rapoport, D.M. Rudkovski, Ya.T. Eidusa, A.Yu. Alijev ja nende õpilased.


Wikimedia sihtasutus. 2010. aasta.

Vaadake, mis on "C1-keemia" teistes sõnaraamatutes:

    Mullakeemia on mullateaduse haru, mis uurib mullatekke ja mullaviljakuse keemilisi aluseid. Nende küsimuste lahendamise aluseks on muldade koostise, omaduste ja muldades toimuvate protsesside uurimine ioon-molekulaarsel ja... ... Wikipedia

    - (C1 keemia) keemia osa, mis uurib erinevaid ainete klasse, mille molekulid sisaldavad ainult ühte süsinikuaatomit. Eraldi teadmisteharuna ilmub C1 keemia paljulubavate tehnoloogiate väljatöötamisega süsinikku sisaldavate toorainete tootmiseks,... ... Wikipedia

    Polümeerkeemia on üks paljutõotavaid ja edukalt arenevaid keemiateaduse harusid. See on jagatud osadeks: polümeeride füüsikaline keemia, struktuurne jne. Tänu polümeeride keemia edukale arengule luuakse uusi materjale, mis on leidnud ... ... Wikipedia

    - (Kreeka chymeia, chymos mahlast). Loodusteaduse haru, mis uurib lihtkehade olemust ja omadusi, nende kehade osalist mõju üksteisele ning sellest mõjust tekkivaid ühendeid. Vene keeles sisalduvate võõrsõnade sõnastik ... ... Vene keele võõrsõnade sõnastik

    KEEMIA- KEEMIA, teadus ainetest, nende muundumistest, vastastikmõjudest ja selle protsessi käigus toimuvatest nähtustest. Põhimõistete selgitamine, millega X toimib, nagu aatom, molekul, element, lihtkeha, reaktsioon jne, molekulaar-, aatomi- ja... ... Suur meditsiiniline entsüklopeedia

    - - füüsikalise keemia osa, mis hõlmab räni baasil ainete füüsikalise ja keemilise struktuuri, struktuuri, koostise, füüsikaliste ja keemiliste omaduste uurimist koos hapniku ja muude elementidega 90% ulatuses... ... Wikipedia

    - “Keemia ja elu XXI sajand” Spetsialiseerumine: populaarteadus Sagedus: kuus Keel: vene Väljaandja: kirjastus “Science” (1965-1996) firma “Chemistry and Life” (alates 1997) ... Wikipedia

    - “Keemia ja elu XXI sajandil” 200px Eriala: populaarteadus Ilmumissagedus: kuus Keel: vene Kirjastus (riik): (... Vikipeedia

    Tahkiskeemia on keemia haru, mis uurib tahkefaasiliste ainete erinevaid aspekte, eelkõige nende sünteesi, struktuuri, omadusi, rakendusi jne. Selle uurimisobjektid on kristalsed ja amorfsed, anorgaanilised ja orgaanilised... ... Vikipeedia

    - (võib-olla kreeka keelest Chemia Chemia, Egiptuse üks iidsemaid nimesid), teadus, mis uurib ainete muundumisi, millega kaasnevad muutused nende koostises ja (või) struktuuris. Keemilised protsessid (metallide saamine maakidest, kangaste värvimine, naha töötlemine ja... ... Suur entsüklopeediline sõnaraamat

    KEEMIA, teadusharu, mis uurib ainete omadusi, koostist ja struktuuri ning nende omavahelist koostoimet. Praegu on keemia lai teadmistevaldkond ja jaguneb eelkõige orgaaniliseks ja anorgaaniliseks keemiaks.... Teaduslik ja tehniline entsüklopeediline sõnastik

Raamatud

  • Keemia. Abijuhend, . Teatmeteos sisaldab kõige olulisemat teavet keemia peamiste osade kohta. Tänu materjali edukale paigutusele sisaldab see väga suurel hulgal informatsiooni - põhimõisteid, seaduspärasusi ja meetodeid...

Jätkame ülesandetüübi C1 (nr 30) lahenduse arutamist, millega kindlasti kokku puutuvad kõik, kes sooritavad keemia ühtse riigieksami. Artikli esimeses osas tõime välja üldise ülesande 30 lahendamise algoritmi, teises osas analüüsisime mitmeid üsna keerulisi näiteid.

Kolmandat osa alustame aruteluga tüüpiliste oksüdeerivate ja redutseerivate ainete ning nende muundumiste kohta erinevates keskkondades.

Viies samm: käsitleme tüüpilisi OVR-e, mis võivad esineda ülesandes nr 30

Tahaksin meenutada mõnda oksüdatsiooniastme mõistega seotud punkti. Oleme juba märkinud, et konstantne oksüdatsiooni olek on iseloomulik ainult suhteliselt väikesele hulgale elementidele (fluor, hapnik, leelis- ja leelismuldmetallid jne.) Enamikul elementidel võib olla erinev oksüdatsiooniaste. Näiteks kloori puhul on kõik olekud võimalikud vahemikus -1 kuni +7, kuigi paaritu väärtused on kõige stabiilsemad. Lämmastiku oksüdatsiooniaste on -3 kuni +5 jne.

On kaks olulist reeglit, mida tuleb selgelt meeles pidada.

1. Mittemetallilise elemendi kõrgeim oksüdatsiooniaste langeb enamikul juhtudel kokku selle rühma numbriga, milles element asub, ja madalaim oksüdatsiooniaste = rühma number - 8.

Näiteks kloor kuulub VII rühma, seetõttu on selle kõrgeim oksüdatsiooniaste = +7 ja madalaim - 7 - 8 = -1. Seleen on VI rühmas. Kõrgeim oksüdatsiooniaste = +6, madalaim - (-2). Räni asub IV rühmas; vastavad väärtused on +4 ja -4.

Pidage meeles, et sellel reeglil on erandeid: hapniku kõrgeim oksüdatsiooniaste = +2 (ja seegi ilmneb ainult hapnikufluoriidis) ja fluori kõrgeim oksüdatsiooniaste = 0 (lihtsas aines)!

2. Metallid ei ole võimelised avaldama negatiivseid oksüdatsiooniastmeid. See on üsna oluline, arvestades, et enam kui 70% keemilistest elementidest on metallid.


Ja nüüd küsimus: "Kas Mn(+7) võib keemilistes reaktsioonides redutseerida?" Võtke aega, proovige ise vastata.

Õige vastus: "Ei, ei saa!" Seda on väga lihtne seletada. Vaadake selle elemendi asukohta perioodilisuse tabelis. Mn on VII rühmas, seetõttu on selle KÕRGE oksüdatsiooniaste +7. Kui Mn(+7) toimiks redutseerijana, siis selle oksüdatsiooniaste suureneks (pidage meeles redutseerija määratlust!), kuid see on võimatu, kuna sellel on juba maksimaalne väärtus. Järeldus: Mn(+7) saab olla ainult oksüdeeriv aine.

Samal põhjusel võivad S(+6), N(+5), Cr(+6), V(+5), Pb(+4) jne näidata AINULT OKSÜDEERIVAD omadused. Heitke pilk positsioonile. nendest elementidest perioodilisustabeli süsteemis ja vaadake ise.


Ja veel üks küsimus: "Kas Se (-2) võib toimida keemilistes reaktsioonides oksüdeeriva ainena?"

Ja vastus on jällegi eitav. Tõenäoliselt arvasite juba, mis siin toimub. Seleen kuulub VI rühma, selle VÄIKSEMA oksüdatsiooniaste on -2. Se (-2) ei saa saada elektrone, st ei saa olla oksüdeerija. Kui Se(-2) osaleb ORR-is, siis ainult VÄHENDAJA rollis.

Sarnasel põhjusel võib AINUKS REDUKTORIKS olla N(-3), P(-3), S(-2), Te(-2), I(-1), Br(-1) jne.


Lõppjäreldus: madalaima oksüdatsiooniastmega element saab ORR-is toimida ainult redutseerijana ja kõrgeima oksüdatsiooniastmega element saab toimida ainult oksüdeeriva ainena.

"Mis siis, kui elemendil on vahepealne oksüdatsiooniaste?" - te küsite. Noh, siis on võimalik nii selle oksüdatsioon kui ka redutseerimine. Näiteks väävel oksüdeeritakse reaktsioonis hapnikuga ja redutseeritakse reaktsioonis naatriumiga.

Tõenäoliselt on loogiline eeldada, et iga kõrgeimas oksüdatsiooniastmes olev element on tugev oksüdeerija ja madalaimas tugev redutseerija. Enamikul juhtudel on see tõsi. Näiteks kõik ühendid Mn(+7), Cr(+6), N(+5) võib liigitada tugevateks oksüdeerivateks aineteks. Aga näiteks P(+5) ja C(+4) taastatakse vaevaliselt. Ja Ca(+2) või Na(+1) on peaaegu võimatu sundida toimima oksüdeeriva ainena, kuigi formaalselt on +2 ja +1 ka kõrgeimad oksüdatsiooniastmed.

Vastupidi, paljud klooriühendid (+1) on võimsad oksüdeerijad, kuigi oksüdatsiooniaste +1 pole sel juhul kaugeltki kõrgeim.

F(-1) ja Cl(-1) on halvad redutseerivad ained, samas kui nende analoogid (Br(-1) ja I(-1)) on head. Madalaima oksüdatsiooniastmega (-2) hapnikul ei ole praktiliselt mingeid redutseerivaid omadusi ja Te(-2) on võimas redutseerija.

Näeme, et kõik pole nii ilmne, kui tahaksime. Mõnel juhul on oksüdeerumis- ja redutseerimisvõimet lihtne ette näha, teistel juhtudel tuleb lihtsalt meeles pidada, et aine X on näiteks hea oksüdeerija.

Tundub, et oleme lõpuks jõudnud tüüpiliste oksüdeerivate ja redutseerivate ainete nimekirja. Soovin, et te mitte ainult neid valemeid “pähe ei õpiks” (kuigi see oleks tore!), vaid oskaksite ka selgitada, miks see või teine ​​aine on vastavasse nimekirja kantud.

Tüüpilised oksüdeerivad ained

  1. Lihtained – mittemetallid: F 2, O 2, O 3, Cl 2, Br 2.
  2. Kontsentreeritud väävelhape (H 2 SO 4), lämmastikhape (HNO 3) mis tahes kontsentratsioonis, hüpokloorhape (HClO), perkloorhape (HClO 4).
  3. Kaaliumpermanganaat ja kaaliummanganaat (KMnO 4 ja K 2 MnO 4), kromaadid ja dikromaadid (K 2 CrO 4 ja K 2 Cr 2 O 7), vismutaadid (nt NaBiO 3).
  4. Kroomi (VI), vismuti (V), plii (IV), mangaani (IV) oksiidid.
  5. Hüpokloritid (NaClO), kloraadid (NaClO 3) ja perkloraadid (NaClO 4); nitraadid (KNO 3).
  6. Peroksiidid, superoksiidid, osoniidid, orgaanilised peroksiidid, peroksohapped, kõik muud -O-O- rühma sisaldavad ained (näiteks vesinikperoksiid - H 2 O 2, naatriumperoksiid - Na 2 O 2, kaalium superoksiid - KO 2).
  7. Pingeseeria paremal küljel asuvad metalliioonid: Au 3+, Ag +.

Tüüpilised redutseerivad ained

  1. Lihtained - metallid: leelis- ja leelismuldmuld, Mg, Al, Zn, Sn.
  2. Lihtained – mittemetallid: H 2, C.
  3. Metallhüdriidid: LiH, CaH 2, liitiumalumiiniumhüdriid (LiAlH 4), naatriumboorhüdriid (NaBH 4).
  4. Mõnede mittemetallide hüdriidid: HI, HBr, H 2 S, H 2 Se, H 2 Te, PH 3, silaanid ja boraanid.
  5. Jodiidid, bromiidid, sulfiidid, seleniidid, fosfiidid, nitriidid, karbiidid, nitritid, hüpofosfiidid, sulfitid.
  6. Süsinikoksiid (CO).

Tahaksin rõhutada mõnda punkti:

  1. Ma ei seadnud endale eesmärgiks kõiki oksüdeerivaid ja redutseerivaid aineid loetleda. See on võimatu ja pole ka vajalik.
  2. Sama aine võib ühes protsessis toimida oksüdeeriva ainena ja teises protsessis oksüdeeriva ainena.
  3. Keegi ei saa garanteerida, et C1-eksami probleemis kohtate kindlasti mõnda neist ainetest, kuid selle tõenäosus on väga suur.
  4. Tähtis pole valemite mehaaniline meeldejätmine, vaid MÕISTMINE. Proovige ennast testida: kirjutage kahest loendist ained kokku segatuna ja seejärel proovige need iseseisvalt eraldada tüüpilisteks oksüdeerivateks ja redutseerivateks aineteks. Kasutage samu kaalutlusi, mida arutasime selle artikli alguses.

Ja nüüd väike test. Pakun teile mitu mittetäielikku võrrandit ja proovite leida oksüdeerija ja redutseerija. Võrrandite paremaid külgi pole veel vaja lisada.

Näide 12. Määrake ORR-is oksüdeeriv aine ja redutseerija:

HNO3 + Zn = ...

CrO3 + C3H6 + H2SO4 = ...

Na 2 SO 3 + Na 2 Cr 2 O 7 + H 2 SO 4 = ...

O 3 + Fe(OH) 2 + H 2 O = ...

CaH 2 + F 2 = ...

KMnO 4 + KNO 2 + KOH = ...

H 2 O 2 + K 2 S + KOH = ...

Arvan, et täitsite selle ülesande raskusteta. Kui teil on probleeme, lugege uuesti selle artikli algust, töötage tüüpiliste oksüdeerivate ainete loendiga.

„See kõik on imeline!" hüüatab kannatamatu lugeja. „Aga kus on lubatud probleemid C1 mittetäielike võrranditega? Jah, näites 12 saime oksüdeerija ja oksüdeerija määrata, kuid see pole peamine. Peaasi on reaktsioonivõrrandi täitmine ja kas oksüdeerivate ainete loend saab meid selles aidata?"

Jah, saab, kui mõistate, MIS TOIMUB tüüpiliste oksüdeerivate ainetega erinevates tingimustes. Täpselt seda me nüüd teemegi.

Kuues samm: mõnede oksüdeerivate ainete muundumine erinevates keskkondades. Permanganaatide, kromaatide, lämmastik- ja väävelhapete "saatus".

Seega peame suutma mitte ainult ära tunda tüüpilisi oksüdeerivaid aineid, vaid ka mõistma, milleks need ained redoksreaktsiooni käigus muundatakse. Ilmselgelt ei suuda me ilma selle mõistmiseta ülesannet 30 õigesti lahendada. Olukorra teeb keeruliseks asjaolu, et interaktsiooniprodukte ei saa AINULTAALSELT näidata. Pole mõtet küsida: "Milleks kaaliumpermanganaat redutseerimisprotsessi käigus muutub?" Kõik oleneb paljudest põhjustest. KMnO 4 puhul on peamine söötme happesus (pH). Põhimõtteliselt võib taaskasutustoodete olemus sõltuda:

  1. protsessi käigus kasutatav redutseerija,
  2. keskkonna happesus,
  3. reaktsioonis osalejate kontsentratsioon,
  4. protsessi temperatuur.

Kontsentratsiooni ja temperatuuri mõjust me nüüd ei räägi (kuigi uudishimulikud noored keemikud võivad meenutada, et näiteks kloor ja broom interakteeruvad leelise vesilahusega külmas ja kuumutamisel erinevalt). Keskendume söötme pH-le ja redutseeriva aine tugevusele.

Allolev teave on lihtsalt midagi, mida meeles pidada. Pole vaja proovida põhjuseid analüüsida, piisab reaktsiooniproduktidest MEELES. Kinnitan teile, see võib teile keemia ühtsel riigieksamil kasulik olla.

Kaaliumpermanganaadi (KMnO 4) redutseerimise tooted erinevates keskkondades

Näide 13. Täitke redoksreaktsioonide võrrandid:

KMnO 4 + H 2 SO 4 + K 2 SO 3 = ...
KMnO 4 + H 2 O + K 2 SO 3 = ...
KMnO 4 + KOH + K 2 SO 3 = ...

Lahendus. Tüüpiliste oksüdeerivate ja redutseerivate ainete loendist juhindudes jõuame järeldusele, et kõigis nendes reaktsioonides on oksüdeerijaks kaaliumpermanganaat ja redutseerijaks kaaliumsulfit.

H 2 SO 4, H 2 O ja KOH määravad lahuse olemuse. Esimesel juhul toimub reaktsioon happelises keskkonnas, teisel - neutraalses keskkonnas, kolmandal - leeliselises keskkonnas.

Järeldus: esimesel juhul redutseeritakse permanganaat Mn(II) soolaks, teisel - mangaandioksiidiks, kolmandal - kaaliummanganaadiks. Lisame reaktsioonivõrrandid:

KMnO 4 + H 2 SO 4 + K 2 SO 3 = MnSO 4 + ...
KMnO 4 + H 2 O + K 2 SO 3 = MnO 2 + ...
KMnO 4 + KOH + K 2 SO 3 = K 2 MnO 4 + ...

Milleks kaaliumsulfit muutub? Noh, loomulikult sulfaadiks. On ilmne, et K 2 SO 3 koostises oleval K-l pole lihtsalt kuhugi edasi oksüdeeruda, hapniku oksüdeerumine on äärmiselt ebatõenäoline (kuigi põhimõtteliselt võimalik), kuid S(+4) muutub kergesti S(+6-ks) ). Oksüdatsiooniprodukt on K 2 SO 4, võrranditesse saate lisada järgmise valemi:

KMnO 4 + H 2 SO 4 + K 2 SO 3 = MnSO 4 + K 2 SO 4 + ...
KMnO 4 + H 2 O + K 2 SO 3 = MnO 2 + K 2 SO 4 + ...
KMnO 4 + KOH + K 2 SO 3 = K 2 MnO 4 + K 2 SO 4 + ...

Meie võrrandid on peaaegu valmis. Jääb vaid lisada ained, mis OVR-iga otseselt seotud ei ole, ja määrata koefitsiendid. Muide, kui alustada teisest punktist, võib see olla isegi lihtsam. Ehitame näiteks viimase reaktsiooni jaoks elektroonilise tasakaalu

Mn(+7) + 1e = Mn(+6) (2)
S(+4) - 2e = S(+6) (1)

Valemite KMnO 4 ja K 2 MnO 4 ette panime koefitsiendi 2; enne sulfiti ja kaaliumsulfaadi valemeid peame silmas koefitsienti. 1:

2KMnO4 + KOH + K 2 SO 3 = 2K 2 MnO 4 + K 2 SO 4 + ...

Paremal näeme 6 kaaliumiaatomit, vasakul - seni ainult 5. Peame olukorda parandama; pane koefitsient 2 KOH valemi ette:

2KMnO4 + 2KOH + K 2SO 3 = 2K 2 MnO 4 + K 2 SO 4 + ...

Viimane puudutus: vasakul pool näeme vesinikuaatomeid, paremal neid pole. Ilmselgelt peame kiiresti leidma aine, mis sisaldab vesinikku oksüdatsiooniastmes +1. Võtame vett!

2KMnO4 + 2KOH + K2SO3 = 2K2MnO4 + K2SO4 + H2O

Kontrollime võrrandit uuesti. Jah, kõik on suurepärane!


"Huvitav film!" märgib valvas noor keemik. "Miks te lisasite vett viimasel etapil? Mis siis, kui ma tahan lisada vesinikperoksiidi või lihtsalt H2 või kaaliumhüdriidi või H2S? Lisasite vett, sest see PIDID lisage see või tundsite lihtsalt seda?"

Noh, mõtleme välja. Noh, esiteks ei ole meil loomulikult õigust reaktsioonivõrrandisse oma suva järgi aineid lisada. Reaktsioon läheb täpselt nii, nagu ta läheb; nagu loodus käskis. Meie meeldimised ja mittemeeldimised ei saa protsessi kulgu mõjutada. Võime proovida reaktsioonitingimusi muuta (temperatuuri tõsta, katalüsaatorit lisada, rõhku muuta), aga kui reaktsioonitingimused on paika pandud, ei saa selle tulemus enam meie tahtest sõltuda. Seega pole vee valem viimase reaktsiooni võrrandis minu soov, vaid fakt.

Teiseks võite proovida reaktsiooni võrdsustada juhtudel, kui vee asemel on teie loetletud ained. Kinnitan teile: mitte mingil juhul ei saa te seda teha.

Kolmandaks, valikud H 2 O 2, H 2, KH või H 2 S on sel juhul ühel või teisel põhjusel lihtsalt vastuvõetamatud. Näiteks esimesel juhul muutub hapniku oksüdatsiooniaste, teisel ja kolmandal vesiniku oksüdatsiooniaste ning leppisime kokku, et oksüdatsiooniaste muutub ainult Mn ja S puhul. Neljandal juhul toimis väävel üldiselt oksüdeeriva ainena. ja leppisime kokku, et S - redutseerija. Lisaks on ebatõenäoline, et kaaliumhüdriid "ellu jääks" vesikeskkonnas (ja tuletan teile meelde, et reaktsioon toimub vesilahuses) ja H2S (isegi kui see aine tekkis) siseneb paratamatult lahus KOH-ga. Nagu näete, võimaldavad teadmised keemiast need ained tagasi lükata.

"Aga miks vesi?" - te küsite.

Jah, sest näiteks selles protsessis (nagu paljudes teistes) toimib vesi lahustina. Sest kui näiteks analüüsida kõiki reaktsioone, mis sa 4 aastat keemiat õppides kirjutasid, siis leiad, et H 2 O esineb peaaegu pooltes võrrandites. Vesi on keemias üldiselt üsna "populaarne" ühend.

Palun mõistke, et ma ei väida, et iga kord, kui ülesandes 30 peate "kuhugi vesinikku saatma" või "kuhugi hapnikku võtma", peate vett haarama. Aga see oleks ilmselt esimene aine, millele mõelda.

Sarnast loogikat kasutatakse reaktsioonivõrrandite puhul happelises ja neutraalses keskkonnas. Esimesel juhul peate paremale küljele lisama vee valemi, teisel - kaaliumhüdroksiidi:

KMnO 4 + H 2 SO 4 + K 2 SO 3 = MnSO 4 + K 2 SO 4 + H 2 O,
KMnO 4 + H 2 O + K 2 SO 3 = MnO 2 + K 2 SO 4 + KOH.

Koefitsientide paigutus ei tohiks kogenud noortele keemikutele vähimatki raskust tekitada. Lõplik vastus:

2KMnO4 + 3H2SO4 + 5K2SO3 = 2MnSO4 + 6K2SO4 + 3H2O,
2KMnO4 + H2O + 3K2SO3 = 2MnO2 + 3K2SO4 + 2KOH.

Järgmises osas tuleb juttu kromaatide ja dikromaatide, lämmastik- ja väävelhapete redutseerimisproduktidest.

Kuidas lahendada keemia ühtse riigieksami ülesandeid C1 (36). II osa

Jätkame C1 (N 36) tüüpi probleemide arutamist, millega võite kokku puutuda keemia ühtsel riigieksamil. Esimeses osas meenutasime, mis on oksüdatsiooniaste, rääkisime ORR-ist, visandasime ülesande 36 lahendamise üldalgoritmi ja vaatasime paari lihtsat näidet.

Teises osas käsitleme keerulisemaid reaktsioone.

Neljas samm: jätkame elektroonilise tasakaalu meetodi valdamist. Vaatleme probleemi C1 keerulisi juhtumeid

Näide 6. Järjesta koefitsiendid reaktsioonivõrrandis

Br 2 + Ca(OH) 2 = CaBr 2 + Ca(BrO 3) 2 + H 2 O

elektrooniline tasakaalu meetod.

Lahendus. Traditsiooniliselt määrate oksüdatsiooniastmed ise. Huvitav on see, et sel juhul muutub oksüdatsiooniaste ainult ühe elemendi - broomi puhul.

Artikli esimeses osas kohtasime juba sarnast olukorda. Broom on selles reaktsioonis nii oksüdeerija (oksüdatsiooniaste langeb 0-lt -1-le) kui ka redutseerija (oksüdatsiooniaste tõuseb 0-lt +5-le). Siin on tüüpiline näide ebaproportsionaalsuse reaktsioonid.

See, et broom täidab korraga kahte funktsiooni, ei muuda meie algoritmis midagi. Kirjutame oksüdatsiooni ja redutseerimise poolreaktsioonid:


Tuletan veel kord meelde, et broomi molekuli ei saa tükkideks rebida. Kirjutame täpselt Br 2 (0), mitte Br(0).

"Korrutame" esimese poolreaktsiooni 1-ga ja teise 5-ga.

Br 2 (0) - 10e = 2Br (+5) (1)
Br 2 (0) + 2e = 2Br(-1) (5)

Saadud koefitsiendid kanname reaktsioonivõrrandisse: enne valemit Ca(BrO 3) 2 ei muuda me midagi (koefitsient 1) ja enne kaltsiumbromiidi valemit paremale paneme arvu 5.

Br2 + Ca(OH)2 = 5CaBr2 + Ca(BrO3)2 + H2O

Mida tuleks panna valemi Br 2 ette: 5 või 1? Ei üht ega teist! Arvesse tuleb võtta nii oksüdeerunud kui ka redutseeritud broomi aatomeid: 5 + 1 = 6.

6Br2 + Ca(OH)2 = 5CaBr2 + Ca(BrO3)2 + H2O

Ühtlustame kaltsiumi aatomite arvu, paneme arvu 6 valemi Ca(OH) 2 ette vasakule:

6Br2 + 6Ca(OH)2 = 5CaBr2 + Ca(BrO3)2 + H2O.

Viimane puudutus: koefitsient 6 võrrandi paremal küljel oleva vee valemi ees:

6Br2 + 6Ca(OH)2 = 5CaBr2 + Ca(BrO3)2 + 6H2O.


Näide 7. (eelmise probleemi väike modifikatsioon). Järjesta koefitsiendid p-tioni võrrandisse

Br 2 + NaOH = NaBr + NaBrO 3 + H 2 O.

Lahendus. Reaktsioonivõrrand on nagu kaks tilka vett, mis sarnaneb näite 6 võrrandiga. Samasugune broomi ja kuuma leeliselahuse vastastikmõju, kaltsiumhüdroksiidi asemel võetakse ainult naatriumhüdroksiid.

Ma ei lasku detailidesse. On selge, et see on jällegi disproportsioonireaktsioon; on selge, et broom on nii oksüdeerija kui ka redutseerija. Pealegi kordavad poolreaktsiooni võrrandid täpselt näites 6 nähtut. Isegi koefitsiendid (1 ja 5) on samad. Olen kindel, et saate seda kõike ise kontrollida.

Alustan kohe viimase etapiga. See on see, mida peaksite saama:

6Br2 + 12NaOH = 10NaBr + 2NaBrO3 + 6H2O.

Näib, et kõik on korras. Kontrollimine näitab, et broomi, naatriumi, hapniku ja vesiniku aatomite arv võrrandi vasakul ja paremal küljel on sama. Kõik? Kas ma saan sellele lõpu teha?

Kõige kurvem on see, et paljud inimesed tõesti arvavad, et võrrand on kirjutatud ideaalselt. Ärritav hoolimatus! Pange tähele: kõik reaktsioonivõrrandi koefitsiendid saab jagada kahega. Kui seda ei tehta, vähendatakse meie ülesande C1 tulemust 1 punkti võrra.

Siin on õige valik:

3Br2 + 6NaOH = 5NaBr + NaBrO3 + 3H2O.

Palun olge ettevaatlik! Ärge laske sellistel asjadel oma reitingut langetada.


Näide 8

Cu 2 S + HNO 3 = Cu(NO 3) 2 + H 2 SO 4 + NO 2 + H 2 O.

Lahendus. Võrrand on pikk, oksüdatsiooniastmete paigutusega peate kõvasti tööd tegema. Annan teile väikese vihje: väävli oksüdatsiooniaste Cu 2 S-s on +1.

Noh, otsime oksüdeerivat ainet ja redutseerijat. Jah, siin need on: N (oksüdatsiooniaste langeb +5-lt +4-le) ja S (tõuseb -2-lt +6-le). Hurraa!

Ei, sõbrad, on liiga vara rõõmustada. Pange tähele: ka vase oksüdatsiooniaste muutub +1-lt +2-le, seetõttu on vask ka redutseerija (ka oksüdeerunud).

"Kaks restauraatorit? Kas see on mingi viga?" - te küsite.

Ei, viga pole. Võib-olla pole see olukord ülesande C1 jaoks väga tüüpiline, kuid põhimõtteliselt pole siin midagi kriminaalset. Keegi pole kunagi väitnud, et reaktsioonivõrrandis saab olla ainult üks oksüdeeriv aine ja üks redutseerija.

"Aga kuidas on lood elektronide tasakaaluga?" küsite te. "Kas me võrdleme lämmastiku poolt vastuvõetud elektronide arvu vase- või väävliaatomite poolt loovutatud elektronide arvuga?"

Mõlemad variandid on valed! Oksüdatsiooni poolreaktsiooni võrrandis tuleb arvesse võtta mitte vaske, mitte väävlit, vaid vask (I) sulfiidi "molekuli". Väävliaatom kaotab 8 elektroni ja iga vase aatom ühe elektroni. Tulemus: 10 elektroni Cu 2 S molekuli kohta.

Kirjutame oksüdatsiooni ja redutseerimise poolreaktsioonid:


“Korrutame” esimese poolreaktsiooni (kokku) 1-ga ja teise 10-ga. Tulemus: reaktsioonivõrrandis ei muutu midagi enne vasksulfiidi valemit (koefitsient 1), kuid enne NO 2 ilmub koefitsient 10 Lihtsalt ärge kiirustage numbrit 10 panema vasakul pool HNO 3 ette. Mitte kõik lämmastikuaatomid ei muutnud oksüdatsiooniastet!

Cu 2 S + HNO 3 = Cu(NO 3) 2 + H 2 SO 4 + 10NO 2 + H 2 O.

Vase aatomite arvu võrdsustame (koefitsient 2 enne valemit Cu(NO 3) 2). Ja alles nüüd, kui oleme leidnud paremal pool lämmastikuaatomite koguarvu (10 + 4 = 14), võime ohutult panna lämmastikhappe valemi ette numbri 14:

Cu 2S + 14HNO 3 = 2Cu(NO 3) 2 + H 2 SO 4 + 10NO 2 + H 2 O.

Jääb muuta koefitsienti vee ees; Arvestades, et vesinikuaatomite arv vasakul on 14, pole seda keeruline teha:

Cu2S + 14HNO3 = 2Cu(NO3)2 + H2SO4 + 10NO2 + 6H2O.


Niisiis oleme analüüsinud probleemi N36 näidet, mis hõlmab kahte elementi - redutseerivaid aineid. Juhin teie tähelepanu järgmistele punktidele:

  • 1) olge ettevaatlik oksüdeeriva aine ja redutseerija otsimisel, neid võib olla mitu;
  • 2) mitme redutseerija (või oksüdeeriva aine) elektronbilansi korral on vaja arvestada antud (või vastuvõetud) elektronide KOKKU;
  • 3) üldalgoritm jääb ka sel juhul praktiliselt muutumatuks.

Näide 9. Kasutades elektroonilise tasakaalu meetodit, asetage koefitsiendid reaktsioonivõrrandisse

FeS 2 + O 2 = Fe 2 O 3 + SO 2.

Lahendus. Eksamiülesannetes populaarne püriidi põletusreaktsioon on ka ORR-i näide, milles osaleb 2 redutseerijat: raua oksüdatsiooniaste tõuseb +2-lt +3-ni ja väävli oksüdatsiooniaste -1-lt + 4. Oksüdeeriv aine on loomulikult hapnik.

Proovige see probleem ise lahendada, kasutades mudelina näidet 8. Ärge unustage, et püriidi "molekuli" tuleb käsitleda ühtse tervikuna.

O2 molekul "osaneb" neljast elektronist, FeS2 lisab 11 elektroni.

Sellel on üks peensus: Fe 2 O 3 molekulis on kaks raua aatomit, nii et oksüdatsiooni poolreaktsioonis peate arvestama KAHE püriidi molekuliga. Kahe ühiku FeS 2 jaoks ei vaja te enam 11 elektroni, vaid 22!

Lõplik võrrand:

4FeS2 + 11O2 = 2Fe2O3 + 8SO2.

Soovitan meeles pidada mitte ainult selle probleemi lahendamise põhimõtet, vaid ka reaktsioonivõrrandit ennast. C1 ülesanded hõlmavad sageli sulfiidide (raud, vask jne) röstimist.


Vaatleme protsessi, mis hõlmab orgaanilisi ühendeid.

Näide 10. Kasutades elektroonilise tasakaalu meetodit, asetage koefitsiendid reaktsioonivõrrandisse

C 2 H 5 OH + K 2 Cr 2 O 7 + H 2 SO 4 = Cr 2 (SO 4) 3 + K 2 SO 4 + CH 3 COOH + H 2 O.

Lahendus. Mis tegelikult muutub meie algoritmis orgaanilise aine tulekuga? Mitte midagi! Samad oksüdatsiooniastmed, oksüdeeriva aine ja redutseerija määratlus, kaks poolreaktsiooni.

Ainus probleem on selles, et orgaanilistes ainetes on oksüdatsiooniastmeid veidi keerulisem määrata kui anorgaanilistes. Kui olete unustanud, kuidas seda teha, vaadake teatmeraamatu jaotist "Oksüdatsiooniseisundid".

Sel juhul peaksite saama järgmise: C -3 H 3 C -1 H 2 OH ja C -3 H 3 C +3 OOH. Pange tähele: etanooli ja äädikhappe molekulid sisaldavad erineva oksüdatsiooniastmega süsinikuaatomeid. Üks C-aatomitest ei muuda oksüdatsiooniastet (-3), teine ​​võtab vastu 4 elektroni (tõstes oksüdatsiooniastet -1-lt +3-le).

On selge, et süsinik toimib redutseerijana ja kroom on selles protsessis oksüdeerija (oksüdatsiooniastme muutus +6-lt +3-le).

Kirjutame üles kahe poolreaktsiooni võrrandid. Loomulikult võetakse oksüdatsiooni poolreaktsioonis arvesse ainult C(-1), kuna C(-3) jääb muutumatuks.


Vastavad koefitsiendid on 3 ja 2.

C(-1) - 4e = C(+3) (3)
2Cr(+6) + 6e = 2kr (+3) (2)

Saadud koefitsiendid kanname reaktsioonivõrrandisse: valemite C 2 H 5 OH ja CH 3 COOH ette paneme arvu 3, kaaliumbikromaadi ja kroom (III) sulfaadi valemite ette - koefitsient. 2:

3C 2 H 5 OH + 2K 2 Cr 2 O 7 + H 2 SO 4 = 2Cr 2 (SO 4) 3 + K 2 SO 4 + 3CH 3 COOH + H 2 O.

Vasakul pool olevate kaaliumiaatomite koguarv ei vasta samade aatomite arvule paremal. Lahendame selle probleemi, asetades kaaliumsulfaadi valemi ette teguri 2:

3C 2 H 5 OH + 2K 2 Cr 2 O 7 + H 2 SO 4 = 2Cr 2 (SO 4) 3 + 2K 2 SO 4 + 3CH 3 COOH + H 2 O.

Näeme, et väävliaatomite arv paremal on kaheksa, seetõttu tuleks väävelhappe valemi ette vasakule asetada ka number 8:

3C 2 H 5 OH + 2K 2 Cr 2 O 7 + 8H 2 SO 4 = 2Cr 2 (SO 4) 3 + 2K 2 SO 4 + 3CH 3 COOH + H 2 O.

Nüüd loendame väga hoolikalt vesinikuaatomite arvu vasakul küljel. Peaksite saama 34. Paremal pool on 3 äädikhappe molekulis 12 vesinikuaatomit. 34 - 12 = 22, enne vee valemit paneme koefitsiendi 11.

Samas, miks ma seda kõike nii üksikasjalikult selgitan? Ma arvan, et olete kogu selle protsessi juba automatiseerimiseni välja töötanud. Siin on lõplik vastus:

3C 2 H 5 OH + 2K 2 Cr 2 O 7 + 8H 2 SO 4 = 2Cr 2 (SO 4) 3 + 2K 2 SO 4 + 3CH 3 COOH + 11 H 2 O.

Minu arvates oleme elektroonilise tasakaalu meetodi suurepäraselt omandanud. Olen kindel, et tõelise keemia ühtse riigieksami kohta ei pakuta meile midagi keerulisemat kui näited 8–10.

Annan teile veel mõned ülesanded, mida saate ise teha. Tehke need kindlasti!

Näide 11. Kasutades elektroonilise tasakaalu meetodit, asetage koefitsiendid järgmiste reaktsioonide võrranditesse:

Ag + HNO 3 = AgNO 3 + NO + H 2 O,

Mg + HNO 3 = Mg(NO 3) 2 + NH 4 NO 3 + H 2 O,

NaBr + H 2 SO 4 = Na 2 SO 4 + Br 2 + SO 2 + H 2 O,

K 2 Cr 2 O 7 + H 2 SO 4 + HCOH = CO 2 + K 2 SO 4 + Cr 2 (SO 4) 3 + H 2 O,

kui 2S3 + HNO3 = H3AsO4 + H2SO4 + NO2 + H2O,

KMnO 4 + HCl = KCl + MnCl 2 + Cl 2 + H 2 O.

On aeg edasi liikuda. Ees ootavad ammu lubatud C1 ülesanded mittetäielike reaktsioonivõrranditega. Kuid kõigepealt peame meenutama tüüpilisi oksüdeerivaid ja redutseerivaid aineid ning kaaluma nende muundumisprodukte. Räägime permanganaatidest, dikromaatidest, lämmastikhappest jne.

Keemia ühtse riigieksami ülesande C1 (36) lahendamine. III osa.

Kui valmistute keemia ühtseks riigieksamiks, võivad teid huvitada järgmised materjalid:

Autoriõigus Repetitor2000.ru, 2000-2015