Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Reakcje utlenienia i redukcji  reguły ustalanie stopni utlenienia, reguły ustalanie stopni utlenienia,  dobieranie współczynników stechiometrycznych.

Podobne prezentacje


Prezentacja na temat: "Reakcje utlenienia i redukcji  reguły ustalanie stopni utlenienia, reguły ustalanie stopni utlenienia,  dobieranie współczynników stechiometrycznych."— Zapis prezentacji:

1 Reakcje utlenienia i redukcji  reguły ustalanie stopni utlenienia, reguły ustalanie stopni utlenienia,  dobieranie współczynników stechiometrycznych metodą bilansu elektronowego, odczyn środowiska a właściwości utleniające manganianu(VII) potasu, dobieranie współczynników stechiometrycznych metodą bilansu elektronowego, odczyn środowiska a właściwości utleniające manganianu(VII) potasu,  dobieranie współczynników stechiometrycznych oraz właściwości utleniające i redukcyjne azotanów(III), dobieranie współczynników stechiometrycznych oraz właściwości utleniające i redukcyjne azotanów(III),  dobieranie współczynników stechiometrycznych w reakcjach w formie jonowej, dobieranie współczynników stechiometrycznych w reakcjach w formie jonowej,  szczególne przypadki reakcji redox (dysproporcjonowania, synproporcjonowania), szczególne przypadki reakcji redox (dysproporcjonowania, synproporcjonowania),  proces utlenienia i redukcji, proces utlenienia i redukcji,  utleniacze i reduktory. utleniacze i reduktory.

2 Reguły ustalania stopni utlenienia 1.Pierwiastki w stanie wolnym (nie związane z atomem (atomami) innego pierwiastka mają stopień utlenienia równy (zero) 0 ; 0 Cu; 0 H 2 ; 0 S 8 ; 0 C Wodór we wszystkich związkach chemicznych (z wyjątkiem wodorków litowców i berylowców, w których ma stopień utlenienia równy –I) ma stopień utlenienia równy +I : I H 2 O ; C I H 4 ; NaO I H; I H 2 SO 4 ; K -I H; Ca -I H 2 3. Tlen we wszystkich związkach chemicznych ma stopień utlenienia -II: z wyjątkami:  fluorku tlenu, w którym ma stopień utlenienia: +I lub +II,  nadtlenków, w których ma stopień utlenienia –I,  ponadnadtlenkach, w których ma stopień utlenienia -1/2) I H 2 -II O; I H 2 S -II O 4 ; Na -II O I H; F 2 I O 2 ; F 2 II O; Na 2 -I O 2 ; K -1/2 O 2

3 Reguły ustalania stopni utlenienia 4. Litowce w związkach chemicznych mają stopień utlenienia równy +I, berylowce mają stopień utlenienia równy +II, natomiast glinowce +III: I Li -II O I H; I Na 2 -I O 2 ; I K - 1/2 O 2 ; II CaS; II Mg( -II O I H) 2 ; III Al 2 -II O 3 ; [ III Al(OH) 6 ]K 3 5. Suma stopni utlenienia atomów pierwiastków w cząsteczce związku chemicznego jest zawsze równa zero (0):  przykład obliczenia stopnia utlenienia siarki w cząsteczce siarczanu(VI) potasu z wykorzystaniem wcześniej poznanych reguł  I K 2 x S -II O 4 2. (I) + 1. x + 4. (-II) = x - 8 = 0 x = = 6(IV) – siarka jest na +VI stopniu utlenienia

4 Reguły ustalania stopni utlenienia 6. Stopień utlenienia jonu prostego jest równy ładunkowi tego jonu: III Fe 3+ ; -II S 2- ; -I Cl - ; I Cu + ; -I H - ; I H + ; 7. Suma stopni utlenienia atomów pierwiastków w jonie złożonym jest równa ładunkowi tego jonu:  przykład obliczenia stopnia utlenienia fosforu w anionie:  x P 2 -II O x + 7. (-II) = - 4 2x - 14 = - 4 2x = = 10 x = 5 (V) fosfor jest na +V stopniu utlenienia. 8. Ustalanie stopnia utlenienia atomów węgla w związkach organicznych – formalnie każdą grupę atomów połączonych z rozpatrywanym atomem węgla należy rozpatrywać jako odrębną cząsteczkę, dla której suma stopni utlenienia atomów pierwiastków wynosi zero (0); -III CH 3 - -I CH - 0 CH - -II CH 2 - III COOH I I -III CH 3 OH

5 Proces utlenienia i redukcji 1.Umownie przyjmuje się, że wszystkie wiązania w cząsteczkach związków chemicznych mają charakter jonowy, więc w cząsteczkach związków chemicznych występują nie atomy pierwiastków lecz ich jony proste. 2.Stopnie utlenienia atomów pierwiastków zapisuje się nad symbolem pierwiastka cyframi rzymskimi, w przypadku dodatniego stopnia utlenienie nie potrzeby zapisywania znaku + (cyfry arabskie stosuje się przy zapisie stopnia utlenienia 0 i -1/2). 3. Proces utlenienia – jest zawsze związany z podwyższeniem swojego stopnia utlenienia przez atom. 4. Proces redukcji – jest zawsze związany z obniżeniem swojego stopnia utlenienia przez atom. 5. Procesy utlenienia i redukcji są ze sobą sprzężone, co oznacza, że jeżeli w określonej reakcji atom(y) któregoś pierwiastka ulega (ją) utlenieniu, to inny atom(y) innego pierwiastka ulega (ją) redukcji, czyli procesy utlenienia i redukcji przebiegają jednocześnie.

6 Utleniacz i reduktor 1. Utleniacz – atom pierwiastka (lub atom w określonym związku chemicznym lub jonie), który nie osiągnął swojego najniższego stopnia utlenienia, pobierając elektron/y obniża swój stopień utlenienia jednocześnie podwyższając stopień utlenienia reduktora 0 S + 2e - → -II S Reduktor – atom pierwiastka ( lub atom w określonym związku chemicznym lub jonie), który nie osiągnął swojego najwyższego stopnia utlenienia, oddając elektron/y podwyższa swój stopień utlenienia jednocześnie obniżając stopień utlenienia utleniacza 0 Zn→ II Zn e -

7 Utleniacz i reduktor  Reduktor – dobrym reduktorem może być pierwiastek, który w stanie wolnym lub w danym związku chemicznym nie występuje na swoim najwyższym stopniu utlenienia, czyli może podwyższyć swój stopień utlenienia (przykłady: wodór, metale o niskiej elektroujemności - elektrododatnie, węgiel, tlenek węgla(II), aniony chlorkowe, bromkowe, jodkowe  Utleniacz – dobrym utleniaczem może być pierwiastek, który w stanie wolnym lub danym związku chemicznym nie występuje na swoim najniższym stopniu utlenienia, czyli może swój stopień utlenienia obniżyć (przykłady: O 2, O 3, PbO 2, HNO 3, H 2 SO 4 (stężony), HClO 3, HClO 4, H 2 O 2, KMnO 4, H 2 Cr 2 O 7 )

8 Utleniacz i reduktor utleniacz redukcja 0 Mg + 0 Cl 2 → II Mg -I Cl 2 utlenienie reduktor Magnez oddając dwa elektrony podwyższył swój stopień utlenienia z 0 do +II – uległ utlenieniu, jednocześnie zredukował chlor, który pobierając jeden elektron obniżył swój stopień utlenienia z 0 do –I uległ redukcji jednocześnie powodując utlenienie magnezu.

9 Dobieranie współczynników stechiometrycznych metodą bilansu elektronowego – równania połówkowe (bilans elektronowy)  Wpływ odczynu na właściwości utleniające KMnO 4 : środowisko kwasowe 2 K VII MnO 4 + 5Na 2 IV SO 3 + 3H 2 SO 4 → K 2 SO II MnSO 4 + 5Na 2 VI SO 4 + 3H 2 O VII Mn + 5e - → II Mn IV S → VI S + 2e  Mn w anionie MnO 4 - ( VII Mn) ma barwę fioletowo-różową  Kation Mn 2+ ( II Mn) - jest bezbarwny lub blado-różowy

10 Dobieranie współczynników stechiometrycznych metodą bilansu elektronowego – równania połówkowe (bilans elektronowy)  Wpływ odczynu na właściwości utleniające KMnO 4 – środowisko zasadowe 2K VII MnO 4 + Na 2 IV SO 3 + 2KOH → 2K 2 VI MnO 4 + Na 2 VI SO 4 + H 2 O VII Mn + 1e - → VI Mn IV S → VI S + 2e  Mn w anionie MnO 4 - ( VII Mn) ma barwę fioletowo- różową  Mn w anionie MnO 4 2- ( VI Mn) ma barwę zieloną

11 Dobieranie współczynników stechiometrycznych metodą bilansu elektronowego – równania połówkowe (bilans elektronowy)  Wpływ odczynu na właściwości utleniające KMnO 4 – środowisko obojętne 2K VII MnO 4 + 3Na 2 IV SO 3 + H 2 O → 2 IV MnO 2 + 3Na 2 VI SO 4 + 2KOH VII Mn + 3e - → IV Mn IV S → VI S + 2e  Mn w anionie MnO 4 - ( VII Mn) ma barwę fioletowo-różową  Mn ( IV Mn w tlenku) ma barwę brunatno-brązową  Wniosek – manganian(VII) potasu najsilniejsze właściwości utleniające wykazuje w środowisku kwasowym, najsłabsze w środowisku zasadowym

12 Dobieranie współczynników stechiometrycznych metodą bilansu elektronowego – równania połówkowe (bilans elektronowy)  Właściwości utleniające azotanów(III) 2K III NO 2 + 2H 2 SO 4 + 2K -I I  0 I 2 + 2K 2 SO II NO + 2H 2 O III N + 1e -  II N x 2 - I I  0 I + 1e  roztwór jodu w KI (KI 3 ) ma barwę brązową  NO – gaz bezbarwny  Wniosek – azotan(III) jest utleniaczem  Zapis jonowy reakcji: 2NO I - + 4H +  2NO + I 2 + 2H 2 O

13 Dobieranie współczynników stechiometrycznych metodą bilansu elektronowego – równania połówkowe (bilans elektronowy)  Właściwości redukujące azotanów(III) 5K III NO 2 + 3H 2 SO 4 + 2K VII MnO 4  5K V NO II MnSO 4 + K 2 SO 4 + 3H 2 O III N  V N + 2e VII Mn + 5 e -  II Mn  Wniosek azotany(III) wykazują właściwości redukcyjne, uwzględniając równanie reakcji z 12 slajdu można stwierdzić, że azotany(III) mogą pełnić funkcje utleniaczy i reduktorów.  Zapis jonowy równania reakcji: 5NO MnO H +  5NO Mn H 2 O

14 Proces utlenienia i redukcji - cd Dobieranie współczynników stechiometrycznych w równaniu reakcji zapisanego w formie jonowej  VII MnO II Fe 2+ + x(8)H + → II Mn III Fe H 2 O VII Mn + 5e - → II Mn II Fe 2+ → III Fe e  Obliczenie liczby kationów H + : suma ładunków na jonach po obu stronach równania musi być taka sama · (+2) + x = · (+3) x = – 10 = 8

15 Proces utlenienia i redukcji - szczególne przypadki reakcji redoks (redox)  Reakcje dysproporcjonowania - utleniaczem i reduktorem jest ta sama substancja (atomy tego samego pierwiastka) i przechodzą na różne stopnie utlenienia 3 0 I 2 + (x)6OH - → 5 --I I - + V IO H 2 O 0 I · 1e - → 2 --I I I 2 → 2 V I + 2 · 5e x = (-1) = 6 x = 6 Uwaga: w przypadku anionów OH - należy w równaniu ładunków na jonach użyć znaku minus (- x)

16 Proces utlenienia i redukcji - cd szczególne przypadki reakcji redoks (redox) Reakcje synproporcjonowania - produktem reakcji jest tama sama substancja (atomy tego samego pierwiastka na tym samym stopniu utlenienia) 2 -II S 2- + IV SO (x)H + →3 0 S + 3H 2 O -II S → 0 S + 2e IV S + 4e - → 0 S · (-2) + 1 · (-2) + x = 0 x = 6


Pobierz ppt "Reakcje utlenienia i redukcji  reguły ustalanie stopni utlenienia, reguły ustalanie stopni utlenienia,  dobieranie współczynników stechiometrycznych."

Podobne prezentacje


Reklamy Google