химический каталог




Общая и неорганическая химия

Автор Н.С.Ахметов

енты следует удвоить:

+ 7 +2

Мп —» Мп 1 2

? 2 + й

Fe —* Fe 5 10

+7 +2 +2 +3

2Мп + 10Fc = 2Мп + 10Fe Найденные коэффициенты подставляют в уравнение реакции

2KMn04 + 10FeSO4 + H2S04 —? 2MnS04 + 5Ге2(804)з + + K2S04 + Н20

Остальные коэффициенты находят при подсчете баланса других элементов (пока без Н и О), в данном случае атомов К и S:

2KMn04 + 10FeSO4 + 8H2S04 —? 2MnS04 + 5Fe2(S04)3 + + K2SO, + H,0

Далее по балансу атомов водорода определяют число молей воды:

2KMn04 + 10FeSO4 + 8H2S04 = 2MnS04 + 5Fe2(S04)3 + + K2S04 + 8H20

Для проверки правильности подобранных коэффициентов подсчитывают баланс молей атомов кислорода.

Поскольку рассматриваемая реакция протекает в водном растворе, ее можно представить в виде ионного уравнения:

Мп04 + 5Fe2* + 81Г = Mn2* + 5Fe3* + 4Н20

Довольно часто соединение, участвующее в реакции, выполняет не только окислительную или восстановительную функцию, но и связывает продукты реакции (степени окисления элементов не изменяются). Например, при восстановлении очень разбавленной азотной кислоты порошком цинка

237

4Zn + HNOs + 9HN03 = 4Zn(N03)2 + NH4N03 + 3H20

0

Zn -> ? 2

Zn 8 4

+ 5

N -> - 3

N 2 1

+ 5

+ N = ? 2

4Zn + - 3 N

1 моль молекул кислоты из десяти, взятых для реакции, расходуется на окисление цинка, а остальные девять — на связывание образующихся в результате реакции ионов цинка и аммония.

Примером ?•реакции, в которой восстановитель играет также роль среды, является взаимодействие оксида марганца (IV) с концентрированной соляной кислотой:

Мп02 + 2НС1 + 2НС1 = МпС12 + С12 + 2Н20

? 4 * г

Мп Мп 2 1

- 1 0

2 С 1 —? С 1 2 2 1

Мп + 2С1 = Мп + С12

Ионно-электронный метод. Ионно-электронный метод составления уравнений окислительно-восстановительных реакций применяется для ионных окислительно-восстановительных процессов и основан на составлении частных уравнений реакций восстановления ионов (молекул) окислителя и окисления ионов (молекул) — восстановителя с последующим суммированием их в общее уравнение. Для этого необходимо составить ионную схему реакции. Не изменяющиеся в результате реакции ионы в ионную схему не включаются.

Вернемся к ранее рассмотренному примеру:

КМпСч + FeS04 + H2S04 —? MnS04 + Fe2(S04) +. K2S04 + H20

Ионная схема реакции:

MnO" + Fe2* + H* —» Mn2* + Fe3* + H20

Как видим, ионы Fe2* окисляются в ионы Fe3*, а ионы Мп04 восстанавливаются до ионов Мп2*. Частное уравнение окисления иона восстановителя

238

Fe2* - е--* Fe3*

восстановитель- окисленная

нал форма форма

В частном уравнении реакции восстановления окислителя Мп04 в восстановленную форму Мп2*

МпО; —? Мп2*

Для баланса атомов необходимо добавить ионы водорода, чтобы связать атомы кислорода в воду

МпО; + 8Н* —? Мп2* + 4Н20

для баланса зарядов, кроме того, в левой части уравнения нужно добавить 5 моль электронов. Тогда частное уравнение реакции восстановления окислителя будет

МпО" + 8Н* + Ье- = Мп2* + 4Н20

окисленная восстановительная

форма форма

При выводе общего уравнения реакции частные уравнения надо помножить на такие коэффициенты, чтобы число молей потерянных электронов стало равно числу приобретенных:

Fe2* - е" = Fe2* 15

МпО" + 8Н* + 5е" = Мп2* + 4Н20|1

Проверка правильности составленного уравнения производится по балансу атомов и зарядов в общем уравнении:

Мп04 + 5Fe2* + 8Н* = Мп2* + 5Fe3* + 4Н20

Если в качестве среды взята серная кислота, то уравнение реакции можно записать:

2КМп04 + 10FeSO4 + 8H2S04 = 2MnS0„ + 5Fe2(S04)3 + + K2S04 + 8H20

Типы окислительно-восстановительных реакций. Различают три типа реакций окисления — восстановления.

239

1. Окислительно-восстановительные реакции, при которых изменяют степень окисления атомы элементов, входящих в состав разных веществ. Легко заметить, что вышеприведенные реакции относятся к этому типу реакций.

2. Реакции окислительно-восстановительного распада веществ, при которых степени окисления изменяют атомы разных элементов одного и того же вещества. По такому механизму протекают реакции термического разложения соединений, например:

? 5 - 2 - 1 О

2КС103 = 2КС1 4- 302

? 5 -1

С1 —? С1 2

- 2 0

20 —> 02 3

+ 5 - 2 - 1 О

2CI + 60 = 2С1 + 302

3. Реакции самоокисления — самовосстановления, при которых степень окисления одного и того же элемента и повышается, и понижается. Подобные реакции называют еще реакциями диспропорциони-рования. Примером процесса подобного рода может служить реакция взаимодействия хлора со щелочью:

ЗС12 + 6К0Н = 5KCI + КС103 + ЗН20

0 ? 5

CI —» С1 1

0

С1 —»ci 5

0 + 5 -1

ЗС12 = = С1 + 5С1

В этой реакции хлор выступает и как окислитель, и как восстановитель.

§ 3. НАПРАВЛЕНИЕ ОКИСЛИТЕЛЬНО-ВОССТАНОВИТЕЛЬНЫХ РЕАКЦИЙ

О направлении окислительно-восстановительных реакций можно судить по изменению энергии Гиббса системы. Кроме того, для количественной характеристики окислительно-восстановительной активности веществ, находящихся в растворах или соприкасающихся с ними, используются т

страница 69
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233

Скачать книгу "Общая и неорганическая химия" (5.36Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
колонки сват
KNS.ru - гипермаркет электроники предлагает принтер Бразер в Москве и с доставкой по городам России.
оборудование для кинотеатров 3д
купить коляску adamex champion alu 3 в 1

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(23.05.2017)