Складання рівнянь окисно-відновних реакцій методом електронного балансу

Метод ґрунтується на порівнянні ступенів окиснення атомів у вихідних речовинах та продуктах реакції.

Загальний хід складання рівнянь:

1) записати формули речовин, що вступають у реакцію. Бажано, щоб першою була формула окисника, а наступною – відновника;

2) визначити ступінь окиснення елемента у молекулі окисника та відновника;

3) визначити, в які сполуки перейдуть окисник та відновник в результаті віддачі та приєднання електронів і записати в правій частині рівняння спочатку формули продуктів відновлення та окиснення, а потім формули інших речовин, які утворюються;

4) скласти електронні схеми процесів окиснення та відновлення. Підібрати коефіцієнті в цих схемах так, щоб загальне число електронів, які віддає відновник, дорівнювало загальному числу електронів, які приєднує окисник;

5) розставити коефіцієнти в молекулярному рівнянні реакції, щоб загальне число атомів кожного елемента було однаковим в лівій та правій частинах рівняння.

НАПРИКЛАД:

H₂S + KMnO₄ + H₂SO₄ → S + MnSO₄ + K₂SO₄ + H₂O

відновник окисник

S^2- - 2e → S⁰ | 5 окиснення

Mn⁺⁷ + 5e → Mn ⁺² | 2 відновлення

5H₂S + 2KMnO₄ + 3H₂SO₄ = 5S + 2MnSO₄ + K₂SO₄ + 8H₂O

Допускається схему електронного балансу складати в рівнянні реакції:

KMnO₄ + H₂S + H₂SO₄ → S + MnSO₄ + K₂SO₄ + H₂O

+5ē -2ē

Хід роботи

Вплив середовища на проходження окисно-відновних реакцій:

Дослід №1

У пробірку наливаємо розчин калій перманганату (окисник), сірчану кислоту (середовище) і додаємо розчин натрій сульфіту (відновник). Перманганат іон у кислому середовищі швидко і повністю відновлюється до Mn²⁺. Що спостерігається?

Дослід №2

У пробірку наливаємо розчин калій перманганату (окисник), натрій гідроксид (середовище) і додаємо розчин натрій сульфіту (відновник).

Спостерігаємо появу забарвлення характерного для манганат-іона MnO₄^2-.

Дослід №3

У пробірку наливаємо розчин калій перманганату (окисник), воду (середовище) і додаємо розчин натрій сульфіту (відновник). Яка формула сполуки, що випала в осад?

Завдання 1.

Визначити ступінь окиснення елементів у сполуках:

H₂O₂; Cl₂; KClO₃; KMnO₄; H₂SO₄; Mn₂O₇; K₂Cr₂O₇; NaNO₂; NH₄NO₃; Cr₂(SO₄)₃.

Завдання 2.

Розставити коефіцієнти методом електронного балансу.

KMnO₄ + HNO₂ + H₂SO₄ ® MnSO₄ + HNO₃+ K₂SO₄ + H₂O

Контрольні питання.

1. Визначити ступінь окиснення елементів у сполуках.

2. Розставити коефіцієнти методом електронного балансу.

Варіанти індивідуальних завдань (таблиця 2.2)

№ з/п	Питання 1	Питання 2
	K2S; N2; SiO2; Zn(NO3)2	НCl + MnO2 = Cl2 + MnCl2 + H2O
	NH3; H2; NaCl; Fe2(SO4)3	Na2S + KMnO4 + H2O = S + MnO2 + NaOH + KOH
	KCl; O2; SO2; Ag3PO4	HNO3+Zn ® Zn(NO3)2+NH4NO3+H2O
	MgCl2; N2; SO3; Na3PO4	FeSO4+KMnO4+H2SO4=Fe2(SO4)3 + MnSO4 + K2SO4 + H2O
	Na2O; Br2; P2O5; Ca(NO3)2	H2O2 + CrCl3 + KOH = K2Cr2O7 + KCl + H2O
	KBr; I2; CO; Al2(SO4)3	FeCl3 + H2S ® FeCl2 + S + HCl
	NaI; F2; CO2; PbSO4	Mn2O3 + Si = SiO2 + Mn
	H2O; KF; Cl2; H3PO4	KMnO4 + SO2 + H2O = MnO2 +H2SO4 + KOH
	CaCl2; NO2; N2; Al(NO3)3	Na2SO3 + KIO3 + H2SO4 = Na2SO4 +I2 + K2SO4 + H2O
	MgO; NO; O2; Na2SO3	HNO3 + Cu ® Cu(NO3)2 + NO + H2O
	CH4; CaBr2; Br2; Na2SO4	Cu + H2SO4 = CuSO4 + SO2 + H2O
	LiCl; OF2; I2; Cu3(PO4)2	KMnO4 +K2S + H2SO4 = MnSO4 + S + K2SO4 + H2O
	CaO; Cl2; H2O; Fe(OH)3	KClO3 + S = KCl + SO2
	SiF4; KBr; Cl2; NaNO3	Cl2 + KOH = KCl + KClO + H2O
	CH4; NaF; O2; H2SiO3	SnSO4 + KMnO4 + H2SO4=Sn2(SO4)3 + MnSO4 + K2SO4 + H2O

Питання до захисту лабораторної роботи.

1. Навести приклади хімічних реакцій, які відбуваються без зміни ступеня окиснення елементів, що входять до складу реагуючих речовин.

2. Навести приклади хімічних реакцій, що відбуваються зі зміною ступеня окиснення елементів, що входять до складу реагуючих речовин.

3. Які реакції називаються окисно-відновними.

4. Роль окисно-відновних реакцій.

5. Який процес називається окисненням.

6. Який процес називається відновленням.

7. Навести приклади найважливіших відновників.

8. Навести приклади найважливіших окисників.

9. Як змінюються окисно-відновні властивості елементів відповідно в періодах та групах періодичної системі елементів Д.І.Менделєєва.

10. Алгоритм складання рівнянь окисно-відновних реакцій.

Лабораторна робота №3

“Реакції іонного обміну між розчинами електролітів.”

Мета: закріпити знання та вміння по темі “Іонні рівняння”.

Обладнання та реактиви: штатив з пробірками, розчини Na₂CO₃, BaCL₂, CaCO₃, ZnSO₄, CuSO₄, Fe₂(SO₄)₃ , H₂SO₄ та HCl, NaOH, фенолфталеїн.