Окислительно- восстановительные реакции (9 класс)

1.

ОКИСЛИТЕЛЬНОВОССТАНОВИТЕЛЬНЫЕ
РЕАКЦИИ

2.

Наиболее часто встречающиеся Ст.Ок.
№ группы = высшей степени окисления (+)
№ -8 = низшей степени окисления (-)
!!! Ст.Ок. элементов в простых веществах = 0
!!! Суммарная Ст.Ок. в молекуле = 0
Н+1
Li+1 Be+2 C+4/C+2 O-2
Na+1 Mg+2 Al+3 Si+4
K+1
Ca+2
Fe+2/Fe+3
Ag+1 Ba+2 Au+3
F-1
P+3/P+5
Cu+1/Cu+2
Zn+2

3.

Задание
Расставьте степени окисления элементов в формулах:
NaOH, HF, CaCl2, AlPO4, KMnO4, Fe(OH)2, H2SO4, LiNO3, H[AuF4]
Na+1O-2H+1
Fe+2(O-2H+1)2
H+1F-1
H2+1S+6O4-2
Ca+2Cl2-1
Li+1N+5O3-2
Al+3P+5O4-2
H+1[Au+3F4-1]
K+1Mn+7O4-2

4.

H2S + KMnO4 + H2SO4 S + K2SO4 + MnSO4 + H2O
H2+1S-2 + K+1Mn+7O4-2 + H2+1S+6O4-2 S0 + K2+1S+6O4-2 + Mn+2S+6O4-2 + H2+1O-2
Кто изменил степень окисления?
S-2 -2e S0 (окисление) – процесс отдачи электронов
Mn+7 + 5e Mn+2 (восстановление) – процесс принятия электронов
!!!Если сера окислилась, а марганец восстановился, значит, сера ВОССТАНОВИЛА
марганец, а марганец ОКИСЛИЛ серу
Значит, сера – восстановитель (отдала е), а марганец – окислитель (забрал е)
Чтобы расставить коэффициенты, нужно найти Наименьшее общее кратное между отданными и принятыми электронами, разделить его и
полученные коэффициенты расставить в ПРАВОЙ части уравнения.

5.

H2S + KMnO4 + H2SO4 S + K2SO4 + MnSO4 + H2O
• S-2
-2e S0 (окисление)
Mn+7 + 5e Mn+2 (восстановление)
2
5
5
НОК=10
2
H2S + KMnO4 + H2SO4 5S + K2SO4 + 2MnSO4 + H2O
Оставшиеся коэффициенты можно расставить математически (доделать)

6.

Определите тип химических реакций
1.CaSO4 +
2. Al
HCl CaCl2 + H2SO4
+ HBr AlBr3 + H2
1 – обмена
2 – замещения
*Расставьте коэффициенты в первой реакции (уравнять)
CaSO4 + 2HCl CaCl2 + H2SO4

7.

Метод электронного баланса
Правила по расстановке коэффициентов
1. Записать уравнение реакции, расставить степени окисления у ВСЕХ элементов
Al + HBr AlBr3 + H2
Al0 + H+1Br-1 Al+3Br3-1 + H20
2. Определить элементы, изменившие свои степени окисления, и записать
процессы окисления-восстановления

8.

Al0 + H+1Br-1 Al+3Br3-1 + H20
Al0 – 3e Al+3 (окисление)
H+1
H20 (восстановление)
3. Составить электронный баланс (найти НОК для отданных/принятых
электронов и разделить его на эти числа)

9.

4. Найденные коэффициенты расставляем СПРАВА в уравнении перед
соответствующими веществами:
Al + HBr 2AlBr3 + 3H2
5. Уравниваем оставшиеся части молекул
2Al + 6HBr 2AlBr3 + 3H2

10.

Проверочная работа
1 вариант
2 вариант
Расставьте степени
Расставьте степени
окисления всех
окисления всех
элементов в
элементов в
соединениях:
соединениях:
KMnO4, HClO4, Fe(OH)2,
Mg(NO3)2, PbSO4, AgF,
CO2, Na2SO4, FeBr3,
CaCO3, Na3PO4
Cr(OH)3, H3PO4, CdCO3,
K2SiO3, BaSO3

11.

Тепловые эффекты химических реакций
Горение магния
Окисление аммиака
Какая реакция, на ваш взгляд, идёт с поглощением энергии (тепла), а какая – с
выделением теплоты?
2Mg + O2 2MgO
4NH3 + 5O2 4NO + 6H2O
Горение магния идёт с выделением энергии (свет), а окисление аммиака – с
поглощением (требует раскалённых частичек Cr2O3)

12.

Тепловые эффекты химических реакций
!!!Для протекания всех реакций нужна энергия (тепло), которая может
поглощаться или выделяться
Реакции, которые протекают с поглощением энергии (требуют постоянного
нагрева), называются эндотермическими («эндо» – внутрь) -Q
CaCO3 CaO + CO2 -Q (t=900oC)
Реакции, протекающие с выделением энергии (тепло и свет), называются
экзотермическими («экзо» - наружу) +Q
С + О2 CO2 +Q
Количество энергии (теплоты), которое будет выделяться или поглощаться,
называется тепловым эффектом реакции
Тепловой эффект измеряется в килоджоулях (кДж)

13.

Решение задач на тепловой эффект
Задача
Сколько моль угля нужно сжечь, чтобы получить 985 кДж теплоты, если в
результате данной реакции образуется 394 кДж?
Дано:
Q1 = 394 кДж
Q2 = 985 кДж
Найти:
n(C)-?

14.

Решение
1. Запишем уравнение реакции и её тепловой эффект
С + О2 CO2 +394 кДж
2. Из уравнения реакции видно, что при сжигании 1 моль углерода (т.к. в
уравнении коэффициент 1 перед углеродом) выделяется 394 кДж теплоты.
Нужно посчитать, сколько моль потребуется для получения 985 кДж
3. Составим пропорцию
1 моль С – 394 кДж
Х моль С – 985 кДж
4. Решим уравнение: 394*х = 985,
Ответ: n(C)=2.5 моль
х=2.5

15.

Скорость химических реакций
Что такое скорость в физике? А в химии?
Скорость химической реакции – это изменение концентрации одного из реагирующих
веществ в единицу времени (этим занимается кинетика – раздел химии)
Пример
2CO + O2 2CO2
Начальная концентрация угарного газа была 1 моль/л, а через 20 секунд стала 0.5
моль/л. Вопрос: какова средняя скорость данной реакции?
Решение:
= (1 – 0,5)моль : 20 сек = 0,025 моль/(л*сек)
Это означает, что каждую секунду 0,025 моль угарного газа окисляется до углекислого
газа

16.

Формула нахождения скорости
В физике
[м/с]
В химии
С – молярная концентрация [моль/л] С1 – начальная, С2 - конечная
t - время реакции [с] t1 – начальрная точка отсчёта (необязательно 0), t2 - конечная
Формула работает только для гомогенных реакций! (Между газами и в растворах)

17.

Скорость химической реакции
Зачем знать скорости химических реакций?
Можно ли их как-то изменять?
На скорость химической реакции влияет несколько факторов:
1. Природа реагирующих веществ
Реакция растворов ССЫЛКА
Металл с раствором ССЫЛКА
Реакции в растворах и между газами идут быстрее!
2. Концентрация реагирующих веществ (только для растворов и газов!)
Увеличение концентрации реагентов ускоряет реакцию!

18.

3. Площадь реагирующих веществ (только для твёрдых веществ!)
Какая реакция пройдёт быстрее – между порошком цинка и серной кислотой
или кусочком цинка и кислотой?
Zn + H2SO4 ZnSO4 + H2
Измельчение реагентов увеличивает скорость реакции!
4. Температура реакции
Повышение температуры разгоняет молекулы быстрее, они сталкиваются
чаще, реакция ускоряется (работает даже для экзотермических реакций!)
5. Наличие катализатора/ингибитора
Катализатор ускоряет реакцию, ингибитор - замедляет

19.

Химическое равновесие
Обратимые реакции – реакции, протекающие одновременно в двух
направлениях
Химическое равновесие – состояние системы, при котором скорость прямой
реакции равна скорости обратной
Правило Ле-Шателье
«При изменении внешних условий химическое равновесие смещается в
сторону той реакции, которая ослабляет это воздействие»

20.

Опыт
Вулканчик
Фараонова змея
Марганцовка

21.

Домашнее задание (на проверку)
1.
Параграфы 1-5 прочитать, повторить
2.
Зад. 2-3 стр. 11
3.
Зад. 4 стр. 15
4.
Тест стр. 15
1.
Расставьте в уравнениях коэффициенты методом электронного
баланса, укажите процессы окисления и восстановления:
1)
Ag + HNO3 → AgNO3 + NO + H2O
2)
KClO3 = KCl + KClO4