Решение. Окислительно-восстановительные реакции характеризуются переходом электронов от одного вещества (восстановителя) к другому (окислителю)

Окислительно-восстановительные реакции характеризуются переходом электронов от одного вещества (восстановителя) к другому (окислителю).

Для ответов на вопросы задачи вычислим степени окисления атомов, входящих в состав приведенных в уравнении реакции веществ, руководствуясь следующими правилами:

· - степени окисления атомов в простых веществах (построенных из атомов одного и того же элемента) принимаются равными нулю;

· - степень окисления атома водорода в соединениях с неметаллами равна +1;

· - степень окисления атома кислорода в большинстве его соединениях равна -2 (к исключениям из правила относятся, например, пероксиды типа H₂O₂, в которых степень окисления атома О равна -1);

· - степени окисления типичных металлов (I,II,III группы главные подгруппы периодической системы Д. И. Менделеева, кроме бора) в их соединениях постоянны и численно равны номеру группы, т.е. +1, +2, +3, соответственно;

· - алгебраическая сумма степеней окисления атомов в молекуле равна нулю, в сложном ионе - заряду иона.

Запишем вычисленные степени окисления над символами элементов в уравнении реакции:

Na₂Se⁺⁴O₃ + Cl₂ ⁰+ NaOH → Na₂Se⁺⁶O₄ + NaCl^- + H₂O

H₂Mn⁶⁺O₄ → HMn⁷⁺O₄ + Mn⁴⁺O₂+ H₂ O

Для составления электронных уравнений выпишем атомы элементов, изменившие свои степени окисления, и укажем число электронов, отдаваемое или принимаемое атомами для осуществления такого изменения степеней окисления:

первая реакция:

Se⁺⁴ - 2 е = Se⁺⁶

Cl₂ ⁰+ 2е = 2 Cl^-

вторая реакция:

Mn⁶⁺ + 2 е = Mn⁴⁺

Mn⁶⁺ - е = Mn⁷⁺

Атомы элементов Se.в первой реакции и Mn во второй реакции (а также и вещества, в состав которых они входят Na₂SeO₃ в первой реакции и H₂MnO₄ во второй реакции) являются восстановителями (отдают электроны) и участвуют в процессе окисления (процессе отдачи электронов).

Атомы элементов Cl в первой реакции и Mn во второй реакции (а также вещества, в состав которых они входят Cl₂.в первой реакции и H₂MnO₄ во второй реакции) являются окислителями (принимают электроны) и участвуют в процессах восстановления (процессе присоединения электронов):

Суммарное число электронов, отдаваемых в ходе реакции частицами-восстановителями, и суммарное число электронов, принимаемых в ходе реакции частицами-окислителями должны быть равны друг другу. На этом основан один из методов расстановки коэффициентов в уравнениях окислительно-восстановительных реакций, называемый методом электронного баланса.

Для обеспечения указанного электронного равенства подберем множители к электронным уравнениям процессов окисления и восстановления, найдя наименьшее общее кратное для числа отданных и присоединенных электронов и поделив его на каждое из чисел.

Запишем полученные множители справа за чертой у каждого из уравнений:

Первая реакция:

Se⁺⁴ - 2 е = Se^{+6 1}

Cl₂ ⁰+ 2е = 2 Cl^{- 1}

Вторая реакция:

Mn⁶⁺ + 2 е = Mn^{4+ 1}

Mn⁶⁺ - е = Mn^{7+ 2}

Расстановку коэффициентов проведем в следующей последовательности:

1. перенесем полученные в электронном балансе множители в левую и правую части уравнения реакции к формулам соответствующих веществ;

2. уравняем атомы металлов;

3. уравняем кислотные остатки;

4. уравняем атомы водорода.

Итоговые коэффициенты в уравнениях данных реакций таковы:

Na₂SeO₃ + Cl₂ + 2NaOH → Na₂SeO₄ + 2NaCl + H₂O

3H₂MnO₄ → 2HMnO₄ + MnO₂+2 H₂ O

Для проверки их правильности просуммируем число атомов кислорода в левой и правой части уравнения:

5 = 5

12 = 12

Значит коэффициенты расставлены верно.

Для определения типа рассматриваемой окислительно-восстановительной реакции воспользуемся следующей классификацией:

· - межмолекулярные окислительно-восстановительные реакции (атом-окислитель и атом-восстановитель входят в состав разных веществ);

· - внутримолекулярные окислительно-восстановительные реакции (атом-окислитель и атом-восстановитель входят в состав одного и того же вещества, являясь атомами разных элементов);

· - реакции диспропорционирования (атом-окислитель и атом-восстановитель являются атомами одного и того же элемента в промежуточной степени окисления).

Рассматриваемые в задаче окислительно-восстановительные реакции относятся к типам:

Первая - межмолекулярная, вторая - диспропорционирования.

Поиск по сайту: