Окислительно-восстановительные реакции (ОВР). Часть 2

1. Окислительно-восстановительные реакции (ОВР) Часть 2

Асанова Лидия Ивановна
кандидат педагогических наук, доцент

2. Типы ОВР

Тип ОВР
Примеры
1. Межмолекулярные - элемент-окислитель I20 + H2S-2 = 2HI‾ + S0
и элемент-восстановитель входят в состав
молекул различных веществ
2. Внутримолекулярные - элементокислитель и элемент-восстановитель
входят в состав одного вещества
2NaN+5O3-2 = 2NaN+3O2 + O20
Частный случай внутримолекулярных ОВР реакции конпропорционирования: функции
окислителя и восстановителя выполняет
один и тот же элемент, который входит в
состав разных веществ
5HI‾ + HI+5O3 = 3I20 + 3H2O
2

3. Типы ОВР

3. Диспропорционирование (самоокисление-самовосстановление)
Характерны для соединений, в которых элемент находится в одной из
промежуточных степеней окисления.
Окислителем и восстановителем является один и тот же элемент
Примеры реакций диспропорционирования
Пероксид водорода H2O2 разлагается с выделением кислорода и
образованием воды:
2H2O2 = O2 + 2H2O
Cера S при нагревании диспропорционирует в растворах щелочей с
образованием сульфита и сульфида:
3S + 6KOH = K2SO3 + 2K2S + 3H2O
Хлор Cl2 и бром Br2 при взаимодействии со щелочами дают разные продукты
в зависимости от температуры:
3Cl2 + 6NaOH = NaClO3 + 5NaCl + 3H2O (при нагревании)
Cl2 + 2NaOH = NaClO + NaCl + H2O (на холоде)
Иод I2 реагирует с растворами щелочей c образованием иодата и иодида:
3I2 + 6NaOH = NaIO3 + 5NaI + 3H2O
3

4. Типы ОВР

Примеры реакций диспропорционирования
Белый фосфор Р4 в горячих растворах щелочей диспропорционирует с
образованием фосфина и гипофосфита:
P4 + 3KOH + 3H2O = PH3 + 3KH2PO2
Оксид азота(IV) NO2, взаимодействуя со щелочами, образует нитрат и
нитрит:
2NO2 + 2NaOH = NaNO3 + NaNO2 + H2O
Азотистая кислота HNO2, диспропорционируя, образует азотную
кислоту и оксид азота(II):
3HNO2 = HNO3 + 2NO + H2
Сульфиты при нагревании (около 600 оС) диспропорционируют, образуя
сульфат и сульфид:
4K2SO3 = 3K2SO4 + K2S
4

5. Расстановка коэффициентов в ОВР

Схема реакции: As2S3 + HNO3 + H2O → H3AsO4 + H2SO4 + NO
Метод электронного баланса
As23S3-2 + HN+5O3 + H2O → H3As+5O4 + H2S+6O4 + N+2O
окислитель - N+5
восстановители – Аs+3 и S-2
N+5 + 3e‾ → N+2 3 e‾
28
2 As 3 4e 2 As 5
3S 2 24e 3S 6 28 e‾ 3
3As2S3 + 28HNO3 + 4H2O → 6H3AsO4 + 9H2SO4 + 28NO
Метод электронного баланса может применяться для любых систем
(растворы, расплавы, твердые гетерогенные системы)
В силу формального характера понятия степени окисления метод
электронного баланса не отражает реально протекающие в растворах
процессы
5

6. Расстановка коэффициентов в ОВР

Метод полуреакций (ионно-электронный)
Следует придерживаться той же формы записи, которая принята для
уравнений ионного обмена, а именно: малорастворимые,
малодиссоциированные и газообразные соединения следует
записывать в молекулярной форме
Среда
Баланс кислорода
избыток
Кислая
избыток кислорода связывается
ионами H+ с образованием
молекул H2O:
MnO4‾ + 8H+ + 5e‾ = Mn2+ + 4H2O
Нейтральная избыток кислорода связывается
молекулами H2O с образованием
ионов OH‾:
Щелочная
NO3‾ + 6H2O + 8e‾ = NH3 + 9OH‾
недостаток
присоединение кислорода
осуществляется за счет молекул
H2O с образованием ионов H+:
I2 + 6H2O – 10e‾ = 2IO3‾ + 12H+
присоединение кислорода
происходит за счет ионов OH‾ с
образованием молекул H2O:
[Cr(OH)4]‾ + 4OH‾ – 3e‾ = CrO42‾ +
6
+ 4H2O

7. Расстановка коэффициентов в ОВР

Метод полуреакций (ионно-электронный)
Схема реакции: As2S3 + HNO3 + H2O → H3AsO4 + H2SO4 + NO
1. Составляем схему полуреакции окисления: As2S3 → 2AsO43‾ + 3SO42‾
2. Уравниваем число атомов кислорода в левой и правой частях полуреакции с учетом
среды: As2S3 + 20Н2О = 2AsO43‾ + 3SO42‾ + 40Н+
3. Сравниваем суммарный заряд частиц в правой и левой частях уравнения:
As2S3 + 20Н2О – 28е‾ = 2AsO43‾ + 3SO42‾ + 40Н+
4. Составляем схему полуреакции восстановления : NO3‾ → NO
5. Уравниваем число атомов кислорода в левой и правой частях полуреакции с учетом
среды: NO3‾ + 4Н+ → NO + 2Н2О
6. Сравниваем суммарный заряд частиц в правой и левой частях уравнения:
NO3‾ + 4Н+ + 3е‾ = NO + 2Н2О
7. Суммируем уравнения полуреакций, умножая первое из них на 3 , а второе – на 28
3
As2S3 + 20Н2О – 28е‾ = 2AsO43‾ + 3SO42‾ + 40Н+
28
NO3‾ + 4Н+ + 3е‾ = NO + 2Н2О
3As2S3 + 60Н2О + 28NO3‾ + 112Н+ = 6AsO43‾ + 9SO42‾ + 120Н+ + 28NO + 56Н2О
8. Приводим подобные члены в обеих частях уравнения:
3As2S3 + 28NO3‾ + 4Н2О = 6AsO43‾ + 9SO42‾ + 28NO + 8Н+
9. Составляем молекулярное уравнение:
3As2S3 + 28HNO3 + 4H2O → 6H3AsO4 + 9H2SO4 + 28NO
7