Окислительно-восстановительные процессы. Рн, нейтрализация

в молекулах реагирующих веществ.

 Reduction-oxidation reaction (Redox)

*Количество отданных или принятых атомом электронов называется степенью окисления атома в молекуле.

KMnO4→K+ + MnO4-

ст.ок. О: – 2
ст.ок. Mn: + 7

ст.ок. О: – 2
ст.ок. Mn: + 7

КNO2→Na+ + NO2-

ст.ок. О: – 2
ст.ок. N: + 3

Смесь обесцветилась
В конечной смеси практически нет NO2‒, MnO4‒, но есть NO3‒, Mn2+.

Н2SO4

ст.ок. Mn: + 2

ст.ок. N: + 5

окислитель Ox

уравниваем число атомов, которые меняют степень окисления;
считаем число атомов О в левой и правой частях;
каждый О – это 2 «–»;
в кислой среде Н+, Н2О→ Н+, Н2О;
уравниваем число «–» по кислооду;
уравниваем число атомов Н при помощи молекул Н2О;
считаем заряды частиц, добавляем нужное кол-во е.

число Mn слева и справа одинаковое;
О слева – 4, справа – 0;
слева – это 8 «–», справа – 0;
в кислой среде Н+, Н2О→ Н+, Н2О;
чтобы уравнять число минусов добавляем в левую часть 8 Н+, потому что не можем добавить «–» справа;
добавляем в правую часть 4 Н2О, чтобы число атомов Н было одинаковым;
слева – 1 «–» и 8 «+» = 7 «+», а справа – 2 «+», разница в 5 «+», добавляем 5 е, потому что 1 е – это 1 «–».

NO2- + Н2O - 2е

NO3- + 2Н+

реакция окисления (отдает электроны),
NO2‒ - восстановитель Red

ЧИСЛО ПРИНЯТЫХ И ОТДАНЫХ ЭЛЕКТРОНОВ ДОЛЖНО БЫТЬ ОДИНАКОВЫМ

Cr: +6 – больше быть не может, поэтому Cr2O72- - окислитель, значит Н2О2 – восстановитель

Cr2O72- + 7Н2О + 6е → 2Cr(OH)63- + 2 ОН-
7O – 14 «-» 12ОН- -12 «-»

H2O2 + 2OH– – 2e– → O2 + 2H2O
-2 -4

в щелочной среде ОН-, Н2О→ ОН-, Н2О

уравниваем число атомов, которые меняют степень окисления;
считаем число атомов О и Нв левой и правой частях;
каждый О – это 2 «–», каждый Н – это 1 «+»;
в кислой среде Н+, Н2О→ Н+, Н2О;
уравниваем число «–» по кислооду;
уравниваем число атомов Н при помощи молекул Н2О;
считаем заряды частиц, добавляем нужное кол-во е.

+ 2OH– – 2e– → O2 + 2H2O

x2

x6

x1

x3

Cr2O72- + 7Н2О + 3Н2О2 + 6ОН-→ 2Cr(OH)63- + 2 ОН- + 3О2 + 6Н2О

Cr2O72- + Н2О + 3Н2О2 + 4ОН-→ 2Cr(OH)63- + 3О2

K2Cr2O7 + 3H2O2 +4 KOH + Н2О→ 2K3[Cr(OH)6]+3O2

Н+

Cr2O72- + 7Н2О + 6е → 2Cr(OH)3 + 8ОН-

Н2О2 – 2е– → О2 + 2Н+

x2

x6

x1

x3

Cr2O72- + 7Н2О + 3Н2О2→ 2Cr(OH)3 + 8ОН- + 6Н+ + 3О2

6Н2О + 2ОН-

Cr2O72- + Н2О + 3Н2О2→ 2Cr(OH)3 + 2ОН- + 3О2

K2Cr2O7 + 3H2O2 + H2O → 2Cr(OH)3 + 2КОН + 3О2

– 6e→S2O82-+8H+
Cr2O72- +14H+ +2SO2 + 4H2O→2Cr3+ + 7H2O + S2O82-+8H+

в кислой среде Н+, Н2О→ Н+, Н2О

в щелочной среде ОН-, Н2О→ ОН-, Н2О

в нейтральной среде Н2О→ ОН-, Н+

на іони під дією додаткової енергії. У розчині додаткова енергія утворюється завдяки процесу сольватації молекул розчиненої речовини.

Кількісно процес дисоціації описують за допомогою:
а) ступеню дисоціації – відношення концентрації молекул, що розпалися на іони, до загальної аналітичної концентрації молекул (вихідної концентрації розчинених молекул):

б) константи дисоціації – константа рівноваги процесу дисоціації

концентрація еквіваленту (або нормальність) — кількість моль-еквівалентів розчиненої речовини в 1 літрі розчина.

, моль/л.

, моль/л.

ρ = 1,22 г/мл. Визначте ω, СМ, СН, та Сm отриманого розчину.
Розв’язання. Щоб знайти ω використаємо формули:

.
Молярність знайдемо з формулою:

Нормальність розрахуємо за формулою:

, для NaOH Е = М, тому що кисотність цієї основи дорівнює одиниці. Тоді:

Моляльність розчину дорівнюватиме:
 (моль/кг).

 (моль/л).

 (моль/л).

всегда выделяется одно и то же количество теплоты в расчете на 1 моль образующейся воды, а именно 58 кДж/моль.

диссоциации воды:

КОН;

а) 0,05 M HCl;

HCl → Н+ + Сl- сильная кислота, диссоциирует полностью,
Поэтому С (Н+) = С (HCl) = 0,05 моль/л
рН= ‒ lg0,05=1,30

б) 1 M КОН;

KOH → OН- + K+ сильное основание, диссоциирует полностью,
Поэтому С (ОН-) = С (КОН) = 1 моль/л
рОН= ‒ lg1=0
рН=14-рОН=14