Окислительно-восстановительные реакции.

Окислительно-восстановительные реакции.
Тема: «Окислительно-восстановительные реакции» одна из сложнейших тем
в курсе химии. Она требует четкого знания темы: «Степень окисления» а
также алгоритма расстановки коэффициентов методом электронного баланса.
Эта тема входит в ГИА и ЕГЭ.
Учащиеся должны знать:
1) определение степени окисления и уметь ее рассчитывать;
2) знать что такое окислительно-восстановительные реакции;
3) знать что такое окислитель и восстановитель;
4) знать что такое процесс окисления и восстановления;
5) знать алгоритм расстановки коэффициентов методом
электронного баланса.
Предлагаем Вам теоретический материал, который поможет
усвоить эту сложную тему.
Теоретический материал.
Химические реакции можно классифицировать по нескольким признакам.
Одним из признаков классификации является изменение степеней окисления
элементов, входящих в состав реагирующих веществ.
t
0
Например: C0 + O2  C+4O-22
I. Химические реакции, протекающие с изменением степени
окисления элементов, входящих в состав реагирующих
веществ, называются окислительновосстановительными.
В любой окислительно-восстановительной реакции есть окислитель!
II. Окислитель – это атом, молекула или ион, принимающий
электроны.
Также в любой окислительно-восстановительной реакции есть
восстановитель!
III. Восстановитель – это атом, молекула или ион, отдающий
электроны.
Сущность окислительно-восстановительных процессов состоит в переходе
валентных электронов от восстановителя к окислителю. При окислительновосстановительных реакциях одновременно протекают два взаимосвязанных
процесса: окисление и восстановление.
IV. Окисление ― это процесс отдачи электрона. Этот процесс
сопровождается повышением степени окисления элемента.
V. Восстановление ― это процесс присоединения электронов. Этот
процесс сопровождается понижением степени окисления элемента.
При расчете коэффициентов в окислительно-восстановительных реакциях
пользуются правилом электронного баланса: суммарное число электронов,
теряемых восстановителем, должно быть равно суммарному числу
электронов, приобретаемых окислителем.
IV. Алгоритм расстановки коэффициентов методом
электронного баланса.
Посмотрите интерактивное объяснение материла!
http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/617fdbdf-8cff-11db-b6060800200c9a66/ch08_43_02.swf
Задание: расставьте коэффициенты методом электронного баланса в
следующей схеме Al + HCl  AlCl3 + H2
Составить схему реакции: Al + HCl → AlCl3 + H2
2. Определить степени окисления элементов в реагентах и продуктах реакции.
1.
Al0 + H+1Cl-1 → Al+3Cl3-1 + H20
3. Подчеркнуть элементы, степени, окисления которых изменяются.
Al0 + H+Cl- → Al+3Cl3- + H20
4. Определить, какой из элементов является восстановителем, т.е. отдает электроны,
повышая свою степень окисления, а какой – окислителем, т.е. принимает
электроны, понижая свою степень окисления. Также над стрелкой указываем число
принятых со знаком плюс «+» электронов и число отданных со знаком минус «-«
электронов.
Слева указываем окислитель и восстановитель.
в-ль Al0 -3е  Al+3
ок-ль 2H++1е∙2  H20
В данном случае перед водородом H+ ставим коэффициент 2, т.к. в
правой части 2 атома водорода H2!. Соответственно число принятых
электронов (+1е) мы должны умножить на 2, получаем число
принятых электронов 2!!!
Также действуем в случае O2, Cl2, N2, Br2, I2 и
т.д.!!!
5. Сбалансировать число электронов между окислителем и восстановителем. Для
этого необходимо найти наименьшее общее кратное (НОК) для числа отданных и
принятых электронов. В нашем случае для 2 и 3 это число 6!
в-ль Al0 – 3 ē → Al+3
6 НОК
ок-ль 2H++ 2 ē → H20
6. Определить коэффициенты для окислителя и восстановителя. Для этого
наименьшее общее кратное делим на число принятых и отданных электронов. Для
алюминия 6:3=2; для водорода 6:2=3. А также указываем справа процесс окисления
и восстановления.
в-ль Al0 – 3 ē → Al+3
ок-ль 2H+ + 2 ē → H20
6
2 окисление
3 восстановление
7. Составляем суммарное уравнение, складывая два верхних уравнения, в котором
алюминий в левой и правой части уравнения умножаем на 2, а водород на 3.
2Al0 + 6H+  2Al+3 + 3H2
8. Переносим полученные коэффициенты в нашу схему Al + HCl  AlCl3 + H2 и
получаем 2Al + 6HCl  2AlCl3 + 3H2
9. Проверяем число атомов химических элементов, не участвовавших в окислительновосстановительной реакции, в данном случае это хлор. Слева и справа число
атомов хлора 6.
10.Указываем стрелкой переход электронов от восстановителя к окислителю. Над
стрелкой пишем число переходящих электронов. Число переходящих от
восстановителя к окислителю электронов равно наименьшему общему кратному.
6е
2Al + 6HCl  2AlCl3 + 3H2
Пример:
Расставьте коэффициенты методом электронного баланса:
2e
H20 + Cu+2 O-2 → Cu0 + H2+ O-2
ок-ль Cu+2+2e → Cu0
2
в-ль H20 -1e∙2 → 2H+
1 восстановление
1 окисление
Cu+2 + H20 → Cu0 + 2H+
Задания для закрепления и проверки усвоенного материала:
Из предложенных уравнений реакций выберите только ОВР, определите степени
окисления химических элементов, укажите окислитель, восстановитель, процессы
окисления и восстановления, расставьте коэффициенты методом электронного баланса,
покажите переход электронов:
1)
2)
3)
4)
NaOH + HCl → NaCl + H2O
Fe(OH)3 → Fe2O3+H2O
Mg + H2SO4→ MgSO4+H2
Fe2O3+H2 → Fe + H2O
Материал подготовила учитель химии Исхакова Мария Анатольевна.