Направление окислительно-восстановительного процесса

Сентябрь 9, 2022

Главная
Химия
Направление окислительно-восстановительного процесса

Содержание

2. Окислительно-восстановительными реакциями называют реакции, сопровождающиеся изменением степени окисления элементов.
3. Почему одни из окислительно - восстановительных протекают, а другие нет? Почему один и тот же окислитель
4. Ox + ne ⇔ Red Окисл. Восстан. форма форма Ox и Red взаимосвязаны и это есть
5. Общая схема процесса: Ox1+Red2 ⇔ Red1+Ox2 окислитель I+ восстановитель II= восстановитель I + окислитель II Окислительно-восстановительные
6. Стандартный (нормальный) окислительно-восстановительный потенциал пар, которые являются растворимыми формами, - это разница потенциалов, которая возникает между
8. Электродвижущая сила ЭДС = Е⁰ок-Е⁰вост ЭДС>0 процесс протекает самопроизвольно в прямом направлении, при ЭДС Чем больше
9. Опыт 1. Сравнение химической активности железа и меди. Предварительно обезжиренную и протравленную в соляной кислоте железную
10. Сu + FeSO4→ реакция не идет; ∆Е= E(Fe+2\Fe)- E(Cu2+\Cu)= -0,44-0,34= -0,78 В, реакция невозможна, ЭДС‹0 Fe
11. Опыт 2. Взаимодействие раствора соли железа (III) с иодидом калия, с бромидом натрия. К подкисленному раствору
12. KJ + FeCl3 → FeCl2 + KCl + J2 2J- - 2e → J20 EJ2\2J-= 0,536
13. KBr + FeCl3 → 2Br- - 2e → Br20 EBr2\2Br-= 1,065 восстановитель Fe+3 + 1e →
14. Задание 1. Какая из приведенных ниже систем будут восстановителем, если в качестве окислителя использовать кислый раствор
15. Fe3+ е = Fe2+ Е=0,771 В F2 +2e =2F- Е=2,87 В S +2H+ +2e =H2S Е=0,17
16. MnO4- +8H+ +5е =Мn2+ +4Н2О E=1,507 Восстановителем могут быть системы, где электродный потенциал меньше электродного потенциала
17. МnО4- + 8Н+ +5е = Мn2++ 4 Н2О в кислой S042- +2Н+ +2е= S032- + Н2О
18. Вывод: а)МnО4- + 8Н+ +5е = Мn2++ 4 Н2О E=1,507 B S042- +2Н+ +2е= S032- +
19. Все три реакции протекают самопроизвольно, т.к. ЭДС›0. Окислительные свойства иона МпО4- выражены сильнее в кислой среде,
20. Опыт 3. Окислительные свойства перманганата калия. В три отдельные пробирки с раствором перманганата калия добавьте разбавленную
21. 2KMnO4 + H2O+3Na2SO3= 2MnO2↓ + 2K2SO4 +3Na2SO4+2KOH бурый 2KMnO4 +2 KOH+Na2SO3= 2K2MnO4+Na2SO4+H2O зеленый р-р 2KMnO4 +
22. Опыт 4. Влияние среды на окислительно-восстановительный потенциал. В две пробирки внесите дихромат калия (желтого цвета) и
23. CrO42- + 2H+ = Cr2O7 2- +H2O желтая оранжевая Cr2O7 2-+ 2OH- = CrO4 2- +
24. Cr2O7 2-+ 14H+ +6e = 2Cr3+ + 7H2O E Cr2O72-/ Сr3+ = 1,33B 2J- - 2e
25. 2K2CrO4 + H2SO4=К2Cr2O7+ K2SO4 +H2O K2Cr2O7+ 2KOH=2K2CrO4 + H2O K2Cr2O7 + 6KI + 7H2SO4 → 3I2
26. Ограничено ли прогнозирование окислительно-восстановительных реакций? Можно ли предсказать точно, будет ли протекать реакция или нет? Можно
27. Реакция горения ацетилена: С2Н2 + О2 = 5/2 СО2 + Н2О + 1300 кДж Картина «Вечерний
28. Черный порох: +5 0 0 0 +4 -2 2 KNO3 + 3 C + S =
30. Скачать презентацию

Слайд 2

Окислительно-восстановительными реакциями называют реакции, сопровождающиеся изменением степени окисления элементов.

Слайд 3

Почему одни из окислительно - восстановительных протекают, а другие нет?
Почему один

и тот же окислитель реагирует с одним восстановителем и не реагирует с другим?
Полностью ли всякий раз происходит превращение взятых в реакцию веществ?
Что именно, или какая сила движет эти реакции?

Слайд 4

Ox  +  ne  ⇔   Red
Окисл.            Восстан.
форма                форма
Ox и Red взаимосвязаны и это есть окислительно-восстановительная пара (редоксипара).

Слайд 5

Общая схема процесса:
Ox1+Red2 ⇔ Red1+Ox2
окислитель I+ восстановитель II= восстановитель I +

окислитель II
Окислительно-восстановительные реакции протекают в сторону образования более слабых окислителей и восстановителей из более сильных.

Слайд 6

Стандартный (нормальный) окислительно-восстановительный потенциал пар, которые являются растворимыми формами, - это

разница потенциалов, которая возникает между стандартным водородным и неактивным (платиновым) электродом, погруженным в раствор, который содержит окисленную и восстановленную формы одной редокс-пары (при 25 °С и активности компонентов пары, равных 1 моль/дм3).

Слайд 7

Слайд 8

Электродвижущая сила
ЭДС = Е⁰ок-Е⁰вост
ЭДС>0 процесс протекает самопроизвольно в прямом направлении,

при ЭДС<0 обратная.
Чем больше ЭДС, тем энергичнее протекает реакция.
Реакция будет протекать до тех пор, пока потенциалы обеих пар не станут равными, в системе устанавливается равновесие.

Слайд 9

Опыт 1. Сравнение химической активности железа и меди. Предварительно обезжиренную и

протравленную в соляной кислоте железную пластинку опустите в раствор сульфата меди (II). Медную пластинку опустите в раствор сульфата железа (II). Спустя некоторое время выньте пластины из растворов. Объясните наблюдаемое, указав стандартные электродные потенциалы соответствующих систем.

Слайд 10

$Сu + FeSO4→ реакция не идет; ∆Е= E(Fe+2\Fe)- E(Cu2+\Cu)= -0,44-0,34= -0,78$

Сu + FeSO4→ реакция не идет;
∆Е= E(Fe+2\Fe)- E(Cu2+\Cu)= -0,44-0,34=

-0,78 В, реакция невозможна, ЭДС‹0
Fe + CuSO4→ Сu+FeSO4
∆Е = E(Cu2+\Cu) - E(Fe+2\Fe) = 0,34-(-0,44)=0,78 В, реакция протекает самопроизвольно с выделением металлической меди, ЭДС › 0

Слайд 11

Опыт 2. Взаимодействие раствора соли
железа (III) с иодидом калия, с

бромидом натрия.
К подкисленному раствору соли Fe(III) прилейте раствор иодида калия.
Проверьте, будет ли протекать реакция при сливании раствора железа (III) и раствора бромида натрия. Объясните наблюдаемое, указав стандартные электродные потенциалы соответствующих систем.

Слайд 12

KJ + FeCl3 → FeCl2 + KCl + J2
2J- - 2e

→ J20 EJ2\2J-= 0,536 восстановитель
Fe+3 + 1e → Fe+2 EFe3+\Fe2+ = 0,771 окислитель
2KJ + 2FeCl3 = 2FeCl2 + 2KCl + J2
ЭДС = 0,235, реакция протекает самопроизвольно ЭДС › 0
Следовательно, реакция будет идти в сторону образования свободного иода и ионов железа (II).

Слайд 13

$KBr + FeCl3 → 2Br- - 2e → Br20 EBr2\2Br-= 1,065$

KBr + FeCl3 →
2Br- - 2e → Br20 EBr2\2Br-= 1,065 восстановитель
Fe+3

+ 1e → Fe+2 EFe3+\Fe2+ = 0,771 окислитель
2KBr + 2FeCl3 →
ЭДС ˂ 0
Отрицательное значение э.д.с. показывает, что хлорид железа (III) не будет окислять бромид калия.

Слайд 14

Задание 1. Какая из приведенных ниже систем будут восстановителем, если в

качестве окислителя использовать кислый раствор перманганата калия? Какой из них будет самым сильным восстановителем?
Fe3+ е = Fe2+ F2 +2e =2F- Co3+ +e=Co2+ S +2H+ +2e =H2S Pb4+ + 2e = Pb2+ I2 +2e = 2I-
MnO4- +8H+ +5е =Мn2+ +4Н2О

Слайд 15

Fe3+ е = Fe2+ Е=0,771 В
F2 +2e =2F-

Е=2,87 В
S +2H+ +2e =H2S Е=0,17 В
Pb4+ + 2e = Pb2+ Е=1,694 В
Co3+ +e' =Co2+ Е=1,808
I2 +2e = 2I- Е=0,536 В
MnO4- +8H+ +5е =Мn2+ +4Н2О E=1,507

Слайд 16

MnO4- +8H+ +5е =Мn2+ +4Н2О E=1,507
Восстановителем могут быть системы, где

электродный потенциал меньше электродного потенциала подкисленного раствора перманганата калия (ЭДС›0)
Cамым сильным восстановителем будет:
S +2H+ +2e =H2S Е=0,17 В,
∆Е=1,507-0,17=1,337 В

Слайд 17

МnО4- + 8Н+ +5е = Мn2++ 4 Н2О в кислой
S042-

+2Н+ +2е= S032- + Н2О
МnО4- + 2Н2О - 3е = MnO2 + 4OH- в нейтральной
S042- +2Н+ +2е= S032- + Н2О
МnО4-+е= МnО42- в щелочной
S042- +2Н+ +2е= S032- + Н2О
Выясните возможность протекания реакции между растворами перманганата калия и сульфита натрия в:
а) кислой, б) щелочной и в) нейтральной среде.
В какой среде окислительные свойства иона МпО4- выражены сильнее?
В какой среде наиболее энергичнее будет протекать реакция?

Слайд 18

Вывод:
а)МnО4- + 8Н+ +5е = Мn2++ 4 Н2О E=1,507 B

S042- +2Н+ +2е= S032- + Н2О Е=0,22 В
в кислой ∆Е=1,287 В
б)МnО4- + 2Н2О - 3е = MnO2 + 4OH- Е=0,60В
S042- +2Н+ +2е= S032- + Н2О Е=0,22 В
в нейтральной ∆Е=0,38 В
в)МпО4-+е= МпО42- Е=0,564
S042- +2Н+ +2е= S032- + Н2О Е=0,22 В
в щелочной ∆Е=0,344 В

Слайд 19

Все три реакции протекают самопроизвольно, т.к. ЭДС›0.
Окислительные свойства иона МпО4- выражены

сильнее в кислой среде, т.к. самый высокий стандартный потенциал.
В кислой среде наиболее энергичнее будет протекать реакция, т.к. самое большое значение ЭДС

Слайд 20

Опыт 3. Окислительные свойства перманганата калия. В три отдельные пробирки с

раствором перманганата калия добавьте разбавленную серную кислоту, такой же объем воды и концентрированный раствор щелочи. Затем в каждую из пробирок прибавьте раствор сульфита натрия. Объясните наблюдаемое явление, имея в виду образование
в кислой среде ионов Mn2+ (слабо-розовая окраска),
в нейтральной среде- MnO2 (осадок бурого цвета)
щелочной среде - ионов MnO42- (зеленая окраска).

Слайд 21

2KMnO4 + H2O+3Na2SO3=
2MnO2↓ + 2K2SO4 +3Na2SO4+2KOH
бурый
2KMnO4 +2 KOH+Na2SO3=

2K2MnO4+Na2SO4+H2O
зеленый р-р
2KMnO4 + 3H2 SO4+5Na2SO3=
2MnSO4 +K2SO4+5Na2SO4+3H2O
бесцветный р-р

Слайд 22

Опыт 4. Влияние среды на окислительно-восстановительный потенциал.
В две пробирки

внесите дихромат калия (желтого цвета) и внесите: в одну - раствор серной кислоты, в другую раствор щелочи. Изменение окраски раствора в одной пробирки на оранжевую обусловлено переходом CrO42-,устойчивого в щелочной среде, в ион Cr2O72-устойчивого в кислой среде. В каждую пробирку добавьте несколько капель нитрита калия. В обоих случаях изменилась окраска раствора? В какой среде произошло изменение степени окисления от +6 до +3 (зеленая окраска характерна для иона Сr3+). Объясните результаты опытов.

Слайд 23

CrO42- + 2H+ = Cr2O7 2- +H2O
желтая оранжевая
Cr2O7 2-+ 2OH- =

CrO4 2- + H2O
оранжевая желтая

Слайд 24

Cr2O7 2-+ 14H+ +6e = 2Cr3+ + 7H2O E Cr2O72-/ Сr3+

= 1,33B
2J- - 2e → J20 EJ2 \2J-= 0,536 B

ЭДС›0

Наибольшая окислительная активность хроматов
проявляется в кислой среде, где они присутствуют в виде дихромат-ионов

K2Cr2O7 + 6KI + 7H2SO4 → 3I2 + Cr2(SO4)3 + 4K2SO4 + 7H2O

Слайд 25

2K2CrO4 + H2SO4=К2Cr2O7+ K2SO4 +H2O
K2Cr2O7+ 2KOH=2K2CrO4 + H2O
K2Cr2O7 + 6KI +

7H2SO4 → 3I2 + Cr2(SO4)3 + 4K2SO4 + 7H2O
В кислой среде произошло изменение степени окисления от +6 до +3 (зеленая окраска характерна для иона Сr3+). Реакция протекает самопроизвольно, т.к. ЭДС›0

Слайд 26

Ограничено ли прогнозирование окислительно-восстановительных реакций?
Можно ли предсказать точно, будет ли протекать

реакция или нет?
Можно ли «заставить» идти реакцию?
Что можно еще изменить, чтобы изменить ход реакции?

Слайд 27

Реакция горения ацетилена:
С2Н2 + О2 = 5/2 СО2 + Н2О +

1300 кДж

Картина «Вечерний проспект» современного американского художника
Томаса Кинкейда (Thomas Kinkade )

Почему сварка
ацетиленовая, а не
метановая или этановая?

Почему газовые
фонари в XIX веке были
ацетиленовые?

Слайд 28

Черный порох: +5 0 0 0 +4 -2
2 KNO3 +

3 C + S = N2 + 3 CO2 + K2S + 706,4 кДж

K2SO4, K2CO3, CO (другие продукты окисления)

Горение черного пороха изучалось Л.Н. Шишковым в 1857 году

Направление окислительно-восстановительного процесса

Содержание

Окислительно-восстановительными реакциями называют реакции, сопровождающиеся изменением степени окисления элементов.

Почему одни из окислительно - восстановительных протекают, а другие нет?Почему один

Ox + ne ⇔ RedОкисл. Восстан.форма формаOx и Red взаимосвязаны и это есть окислительно-восстановительная пара (редоксипара).

Общая схема процесса:Ox1+Red2 ⇔ Red1+Ox2окислитель I+ восстановитель II= восстановитель I +

Стандартный (нормальный) окислительно-восстановительный потенциал пар, которые являются растворимыми формами, - это

Электродвижущая сила ЭДС = Е⁰ок-Е⁰востЭДС>0 процесс протекает самопроизвольно в прямом направлении,

Опыт 1. Сравнение химической активности железа и меди. Предварительно обезжиренную и

Сu + FeSO4→ реакция не идет; ∆Е= E(Fe+2\Fe)- E(Cu2+\Cu)= -0,44-0,34=

Опыт 2. Взаимодействие раствора соли железа (III) с иодидом калия, с

KJ + FeCl3 → FeCl2 + KCl + J22J- - 2e

KBr + FeCl3 →2Br- - 2e → Br20 EBr2\2Br-= 1,065 восстановительFe+3

Задание 1. Какая из приведенных ниже систем будут восстановителем, если в

Fe3+ е = Fe2+ Е=0,771 В F2 +2e =2F-

MnO4- +8H+ +5е =Мn2+ +4Н2О E=1,507Восстановителем могут быть системы, где

МnО4- + 8Н+ +5е = Мn2++ 4 Н2О в кислой S042-

Вывод: а)МnО4- + 8Н+ +5е = Мn2++ 4 Н2О E=1,507 B

Все три реакции протекают самопроизвольно, т.к. ЭДС›0.Окислительные свойства иона МпО4- выражены