Chemijos pamokos pastabos 9 klasėje: „Oksidacijos-redukcijos reakcijos“
Pamokos tikslas:
Apsvarstykite redokso reakcijos esmę, pakartokite pagrindines sąvokas apie oksidacijos, oksidacijos ir redukcijos laipsnį.
Įranga ir reagentai: Mėgintuvėlių rinkinys, tirpalai: CuSO4, H2SO4, NaOH, H2O, Na2SO3.
Chemijos pamokos eiga 9 klasėje
Laiko organizavimas.
Šiandien pamokoje tęsime įvadas į redokso reakcijas, įtvirtinsime ankstesnėse pamokose įgytas žinias, susipažinsime su oksidacijos-redukcijos reakcijomis, išsiaiškinsime, kokį vaidmenį redokso procesų atsiradimui turi aplinka. ORR yra viena iš labiausiai paplitusių cheminių reakcijų ir yra labai svarbios teorijoje ir praktikoje. OM procesai lydi medžiagų ciklus gamtoje, jie susiję su medžiagų apykaitos procesais, vykstančiais gyvame organizme, puvimu, fermentacija, fotosinteze. Jie gali būti stebimi deginant kurą, lydant metalus, vykstant elektrolizei ir korozijos procesams. (1-7 skaidrės).
Redokso reakcijų tema nėra nauja, mokinių buvo paprašyta pakartoti kai kurias sąvokas ir įgūdžius. Klausimas klasei? Kokia yra oksidacijos būsena? (be šios sampratos ir gebėjimo nustatyti cheminių elementų oksidacijos laipsnį šios temos svarstyti negalima.) Studentų prašoma nustatyti oksidacijos laipsnį šiuose junginiuose: KCIO3, N2, K2Cr2O7, P2O5, KH, HNO3 . Patikrinkite jų užduotis su užrašais lentoje. Visais atvejais pasikeičia oksidacijos būsena. Norėdami tai padaryti, atliksime laboratorinius darbus (ant lentelių yra instrukcijos, kaip atlikti eksperimentus, instrukcijos, kaip tai padaryti).
Atlikti eksperimentus :1. CuSO4 + 2NaOH= Na2SO4 + Cu(OH)2
CuSO4 + Fe= CuFeSO4
Jie tvarko ir užsirašo. Išvada: ne visos reakcijos klasifikuojamos kaip ODD. (8 skaidrė).
Kokia yra OVR esmė? (9 skaidrė).
ORR yra dviejų priešingų oksidacijos ir redukcijos procesų vienybė. Šiose reakcijose redukuojančio agento atiduotų elektronų skaičius yra lygus oksiduojančiojo agento įgytų elektronų skaičiui. Reduktorius padidina savo oksidacijos laipsnį, oksidatorius mažėja.(Pamokos šūkis pasirinktas neatsitiktinai.) Panagrinėkime cheminę reakciją (aplinkosaugos požiūriu ji labai svarbi, nes normaliomis sąlygomis leidžia surinkti netyčia išsiliejusį gyvsidabrį.
N g0 + 2Fe+3Cl3-=2Fe+2Cl2-1 + Hg+2Cl2-1
Hg0 - 2ē → Hg+2
Fe+3+ē→ Fe+2
Mokinių prašoma išspręsti problemą. Kaip aplinka veikia to paties oksidatoriaus elgseną, pvz.: KMnO4
2 laboratorinis darbas atliekamas pagal šias parinktis:
2KMnO4 + 5Na2SO3 + 3H2SO4 = 2MnSO4 + 5Na2SO4 + K2SO4 + 3H2O
2KMnO4+ Na2SO3 2KOH= 2K2Mn04+Na2SO4 H2O
2KMnO4 +3Na2SO3 +H2O=2KOH +3Na2SO4+2MnO2
Išvada: aplinka veikia medžiagų oksidacines savybes. (10 skaidrė)
KMnO4 rūgščioje aplinkoje - Mn+2 - bespalvis tirpalas.
Neutralioje aplinkoje MnO2 yra rudos nuosėdos,
Šarminėje aplinkoje MnO4-2 yra žalia.
Priklausomai nuo tirpalo pH, KMnO4 oksiduoja įvairias medžiagas, redukuodamas į įvairaus oksidacijos laipsnio Mn junginius.
Pamoka apibendrinta. Skiriami pažymiai.
Atspindys.
Klasė išsako savo nuomonę apie darbą pamokoje.
Namų darbai
Parsisiųsti prezentaciją chemijos pamokai: „Oksidacijos-redukcijos reakcijos“
Chemijos pamoka tema „Oksidacijos-redukcijos reakcijos“
11 klasėje.
Paruošta medžiaga
Dudnik Svetlana Evgenievna,
pirmos kategorijos chemijos mokytoja
MAOU vidurinė mokykla Nr. 211, Novosibirskas
Tikslas:
mokinių žinių gilinimas ir pasiruošimas olimpiadoms bei vieningam valstybiniam egzaminui.
Užduotys:
Ugdymo tikslai:
Įtvirtinti studentų žinias apie redokso reakcijas; įtvirtinti mokinių gebėjimus sudaryti oksidacijos-redukcijos reakcijų lygtis
lavinti redokso reakcijų lygčių sudarymo įgūdžius
ugdyti gebėjimus identifikuoti oksiduojančius ir redukuojančius agentus
chemiškai raštingos asmenybės, pasirengusios gyvenimui nuolat besikeičiančioje aplinkoje formavimas, tolesnis lavinimasis ir saviugda.
Vystymo užduotys:
prisidėti prie mokinių pažinimo susidomėjimo dalyku formavimo ir ugdymo
gebėjimų analizuoti, lyginti ir apibendrinti žinias šia tema formavimas.
Edukacinės užduotys:
sąmoningo žinių poreikio ugdymas;
aktyvumo ir savarankiškumo ugdymas studijuojant tam tikrą temą, gebėjimas dirbti grupėje ir gebėjimas klausytis savo klasės draugų.
Pamokos tipas: pamoka – mankšta.
Forma edukacinės veiklos organizavimas : individualus ir grupinis.
Įranga : kompiuteris, multimedijos projektorius, ekranas, dokumentinė kamera.
Mokymo metodai:
Bendrasis metodas (iš dalies paieškos metodas).
Konkretus metodas (žodinis – vaizdinis – praktinis).
Konkretus metodas (paaiškinimas su pokalbio elementais).
Per užsiėmimus
Žinių atnaujinimas. Anksčiau įgytų žinių atgaminimas.
Laiko organizavimas
Temos pranešimas, pamokos temos ir tikslų nustatymas
Mokytojas.
Kas yra redokso reakcijos?
Bet koks ORR yra elektronų donorystės ir pridėjimo procesų rinkinys.
Kaip vadinamas elektronų atsisakymo procesas?
Elektronų atsisakymo procesas vadinamas oksidacija.
Kaip vadinamos dalelės, kurios dovanoja elektronus?
Vadinamos dalelės (atomai, molekulės ar jonai), kurios dovanoja elektronus restauratoriai.
Mokytojas.
Dėl oksidacijos padidėja redukcijos agento oksidacijos būsena. Reduktoriai gali būti žemesnės arba vidutinės oksidacijos būsenos dalelės. Svarbiausios redukuojančios medžiagos yra: visi metalai paprastų medžiagų pavidalu, ypač aktyvūs; C, CO, NH 3, PH 3, CH 4, SiH 4, H 2 S ir sulfidai, vandenilio halogenidai ir metalų halogenidai, metalų hidridai, metalų nitridai ir fosfidai.
Kaip vadinasi elektronų ir dalelių, kurios priima elektronus, pridėjimo procesas?
Elektronų pridėjimo procesas vadinamas Restauravimas. Dalelės, kurios priima elektronus, vadinamos oksiduojančios medžiagos.
Mokytojas.
Dėl redukcijos sumažėja oksidatoriaus oksidacijos būsena. Oksidatoriai gali būti aukštesnės arba vidutinės oksidacijos būsenos dalelės. Svarbiausios oksiduojančios medžiagos: paprastos nemetalinės medžiagos, turinčios didelį elektronegatyvumą (F 2, Cl 2, O 2), kalio permanganatas, chromatai ir dichromatai, azoto rūgštis ir nitratai, koncentruota sieros rūgštis, perchloro rūgštis ir perchloratai.
Veikimas žiniomis, veiklos metodų įsisavinimas naujomis sąlygomis
Studentai atlieka oksidacijos būsenos TESTĄ (4 priedas.)
Žinių ir veiksmų metodų apibendrinimas ir sisteminimas.
Mokytojas.
Yra trys redokso reakcijų tipai.
Tarpmolekulinis OVR - oksidatorius ir reduktorius yra įtraukti į įvairias medžiagas, pavyzdžiui:
Intramolekulinis OVR – oksidatorius ir reduktorius yra vienos medžiagos dalis. Tai gali būti skirtingi elementai, pavyzdžiui:
arba vienas cheminis elementas, esantis skirtingose oksidacijos būsenose, pavyzdžiui:
Disproporcija (autooksidacija-savaiminis išgydymas)– oksidatorius ir reduktorius yra tas pats elementas, kuris yra tarpinės oksidacijos būsenos, pavyzdžiui:
Norėdami sudaryti ORR lygtis, galite naudoti elektroninių balansų (elektroninių grandinių) metodą arba elektronų jonų balanso metodą. Panagrinėkime vieną iš būdų.
Elektroninio balanso metodas:
1 pratimas. Sukurkite OVR lygtis elektroninio balanso metodu, nustatykite OVR tipą.
1. Cinkas + kalio dichromatas + sieros rūgštis = cinko sulfatas + chromo (III) sulfatas + kalio sulfatas + vanduo.
Sprendimas
Elektroninis balansas:
2. Alavo (II) sulfatas + kalio permanganatas + sieros rūgštis = alavo (IV) sulfatas + mangano sulfatas + kalio sulfatas + vanduo.
3. Natrio jodidas + kalio permanganatas + kalio hidroksidas = jodas + kalio manganatas + natrio hidroksidas.
4. Siera + kalio chloratas + vanduo = chloras + kalio sulfatas + sieros rūgštis.
5. Kalio jodidas + kalio permanganatas + sieros rūgštis = mangano (II) sulfatas + jodas + kalio sulfatas + vanduo.
6. Geležies (II) sulfatas + kalio dichromatas + sieros rūgštis = geležies (III) sulfatas + chromo (III) sulfatas + kalio sulfatas + vanduo.
7. Amonio nitratas = azoto oksidas (I) + vanduo.
1 užduoties pratimų atsakymai
3 užduotis. Sudarykite OVR lygtis.
2. Mangano(IV) oksidas + deguonis + kalio hidroksidas = kalio manganatas +.......................
3. Geležies (II) sulfatas + bromas + sieros rūgštis = .......................
4. Kalio jodidas + geležies (III) sulfatas = ....................... .
5. Vandenilio bromidas + kalio permanganatas = ...................................
6. Vandenilio chloridas + chromo (VI) oksidas = chromo (III) chloridas + .......................
7. Amoniakas + bromas = ......................
8. Vario (I) oksidas + azoto rūgštis = azoto oksidas (II) + .......................
9. Kalio sulfidas + kalio manganatas + vanduo = siera + .......................
10. Azoto oksidas (IV) + kalio permanganatas + vanduo = .......................
11. Kalio jodidas + kalio dichromatas + sieros rūgštis = ..................................
Atsakymai į 3 pratimų užduotį
Namų darbų apibrėžimas ir paaiškinimas.
1 priedas.
Reduktoriai:
Anglies (II) monoksidas (CO)
Vandenilio sulfidas (H2S)
sieros oksidas (IV) (SO2)
sieros rūgštis H2SO3 ir jos druskos
Hidrohalogeninės rūgštys ir jų druskos
Žemesnės oksidacijos būsenos metalų katijonai: SnCl2, FeCl2, MnSO4, Cr2(SO4)3
Azoto rūgštis HNO2
amoniakas NH3
hidrazinas NH2NH2
azoto oksidas (II) (NO)
Katodas elektrolizės metu
Oksidatoriai:
Halogenai
Kalio permanganatas (KMnO4)
Kalio manganatas (K2MnO4)
mangano (IV) oksidas (MnO2)
Kalio dichromatas (K2Cr2O7)
Kalio chromatas (K2CrO4)
Azoto rūgštis (HNO3)
Sieros rūgštis (H2SO4) koncentr.
Vario (II) oksidas (CuO)
švino (IV) oksidas (PbO2)
sidabro oksidas (Ag2O)
vandenilio peroksidas (H2O2)
Geležies (III) chloridas (FeCl3)
Bertolo druska (KClO3)
Anodas elektrolizės metu.
2 priedas.
Oksidacijos laipsnio nustatymo taisyklės
Paprastų medžiagų atomų oksidacijos laipsnis lygus nuliui.
Sudėtingoje medžiagoje (molekulėje) esančių atomų oksidacijos būsenų suma lygi nuliui.
Šarminių metalų atomų oksidacijos laipsnis yra +1.
Šarminių žemių metalų atomų oksidacijos būsena yra +2.
Boro ir aliuminio atomų oksidacijos laipsnis yra +3.
Vandenilio atomų oksidacijos laipsnis yra +1 (šarminių ir šarminių žemės metalų hidriduose –1).
Deguonies atomų oksidacijos būsena –2 (peroksiduose –1).
3 priedas.
Atmintinė
galimos elementų oksidacijos būsenos
Manganas: +2, +3, +4, +6, +7.
Chromas: +2, +3, +6.
Geležis: +2, +3, +6.
Azotas: -3, 0, +1, +2, +4, +5.
Siera: -2, 0, +4, +6.
Fosforas: -3, 0, +3, +5.
Chloras: -1, 0, +1, + 3, +5, +7.
Metalai, turintys didesnę oksidacijos būseną, sudaro rūgštinius oksidus.
Kalio permanganatas: KMnO 4.
Tai stiprus oksidatorius. Jis lengvai oksiduoja daugelį organinių medžiagų, geležies(2) druskas paverčia geležies(3) druskomis, sieros rūgštį – sieros rūgštimi, o iš druskos rūgšties išskiria chlorą.
Kai vyksta cheminės reakcijos, MnO 4 - jonas gali būti sumažintas įvairiais laipsniais:
Rūgščioje aplinkoje (pH
Neutralioje aplinkoje (pH=7) iki MnO 2.
Šarminėje aplinkoje (pH>7) iki MnO 4 2-
Vandenilio peroksidas.
Vandenilio peroksido elemento deguonies oksidacijos būsena yra
1, t.y. turi tarpinę vertę tarp deguonies elemento oksidacijos būsenos vandenyje (-2) ir molekuliniame deguonyje (0). Todėl vandenilio peroksidas turi redokso dvilypumą.
Jei peroksidas yra oksidatorius, jis redukuojamas į vandenį H 2 O.
Jei peroksidas yra reduktorius, jis oksiduojamas iki molekulinio deguonies-O 2.
Chromatinės ir dichromatinės druskos.
Chromatai (spalvoti ryškiai geltonai) rūgščioje aplinkoje virsta dichromatais (oranžiniais), dichromatai šarminėje – chromatais.
Chromatai ir dichromatai yra stiprūs oksidatoriai ir redokso reakcijų lygtyse pakeičia oksidacijos būseną nuo +6 iki +3.
Chloro junginiai.
HClO-hipochloro rūgštis (hipochlorito druskos)
HClO 2 -chloridas (chlorito druskos)
HClO 3 -chloratas (chlorato druskos)
HClO 4 -chloras (perchlorato druskos)
Halogenams sąveikaujant su šarmais, šaltame tirpale susidaro hipochloritai, o karštame – chloratai (pavyzdžiui, kalio chloratas arba Bertolo druska-KClO 3).
Koncentruota azoto rūgštis
Jei koncentruota azoto rūgštis imama kaip pradinė ORR medžiaga su kitomis medžiagomis, dėl reakcijos ji redukuojama iki azoto oksido NO 2
4 priedas.
BANDYMAS „Oksidacijos būsenos“
1 variantas.
1 .
Jonas, kuriame yra 16 protonų ir 18 elektronų, turi krūvį
1) +4 2) -2 3) +2 4) -4
2. Jonas turi aštuonių elektronų išorinį apvalkalą
1) P 3+ 2) S 2- 3) C1 5+ 4) Fe 2+
3. Ca 2+ ir
1) K + 2) Ne 0 3) Ba 2+ 4) F -
4. Elektroninė konfigūracijaIs 2 2 s 2 2 p 6 atitinka joną
1) A1 3+ 2) Fe 3+ 3) Zn 2+ 4) Cr 3+
2 variantas.
1. Jonas turi dviejų elektronų išorinį apvalkalą
1) S 6+ 2) S 2- 3) Br 5+ 4) Sn 4+
2. Elektroninė konfigūracija Ar 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 atitinka joną
1) Cl - 2) N 3 - 3) Br - 4) O 2 -
3. Dalelės turi tą pačią elektroninę struktūrą
1) Na 0 ir Na + 2) Na 0 ir K 0 3) Na + ir F - 4) Cr 2+ ir Cr 3+
4. Al 3+ jonas turi tokią elektroninę konfigūraciją:
2
Atsakymai :
1 variantas.
2 variantas.
5 priedas.
Namų darbai
Užduotis. Vario lydiniai vadinami bronza. Berilio bronzos žiedai yra tiksli aukso kopija. Nuo auksinių jie nesiskiria nei spalva, nei svoriu ir, pakabinti ant siūlo, atsitrenkę į stiklą skleidžia melodingą garsą. Trumpai tariant, klastotės negali būti aptiktos akimis, ausimis ar dantimis. Pasiūlykite būdus, kaip atpažinti klastotę: savo virtuvėje, chemijos laboratorijoje (2 būdai). Užrašykite reakcijų lygtis ir įvardykite jų charakteristikas.
Atsakymas.
Virtuvėje.Įkaitinkite „auksinį“ žiedą ant dujinės viryklės; ore varis oksiduojasi į juodąjį vario (II) oksidą CuO (tai yra, bronzinis žiedas kaitinant tamsėja).
Laboratorijoje. Ištirpinkite žiedą azoto rūgštyje. Didelio grynumo auksas netirpsta azoto rūgštyje, bet varis, kuris yra bronzos dalis, sąveikauja su HNO 3. Požymiai: mėlynas tirpalas, išsiskiria rudos „lapės uodegos“ dujos.
Cu + 4HNO 3 koncentr. = Cu(NO 3) 2 + 2NO 2 + 2H 2 O
Auksas netirpsta koncentracijoje. H 2 SO 4, bet varis ištirpsta kaitinant:
Сu + 2H 2 SO 4 koncentr. = CuSO 4 + SO 2 + 2H 2 O
Ženklai: mėlynas tirpalas, dujų išsiskyrimas.
Pravestos pamokos analizė
Pamoka vyko 11 klasėje. Iškeltas tikslas – mokinių žinių gilinimas ir pasiruošimas olimpiadoms bei vieningam valstybiniam egzaminui – pasiektas. Mokiniams buvo pateikiami priminimai, reikalingi išsamesniam temos supratimui ir naudojami atliekant namų darbus.
Pagrindinės problemos, su kuriomis susiduria studentai įsisavindami mokomosios medžiagos tema „Oksidacijos-redukcijos reakcijos“ turinį, yra susijusios su ORR sudarymu naudojant elektroninio balanso metodą.
Naudojant dėstytojo kartu su mokiniais sudarytą algoritmą, buvo galima ištaisyti pagrindinius OVR rašymo žingsnius ir išvengti pagrindinių klaidų.
2 chemijos pamoka 8 klasėje tema „Oksidacijos-redukcijos reakcijos“
Anotacija: Chemijos pamoka tema „Oksidacijos-redukcijos reakcijos“ skirta 8 klasės mokiniams. Pamokoje atskleidžiamos pagrindinės redokso reakcijų sąvokos: oksidacijos būsena, oksidatorius, reduktorius, oksidacija, redukcija: ugdoma galimybė sudaryti redokso įrašus elektroninio balanso metodu.
Chemijos pamoka 8 klasėje tema
"Oksidacijos-redukcijos reakcijos"
PAMOKOS TIKSLAS: suformuoti žinių apie redokso reakcijas sistemą, išmokyti daryti ORR įrašus elektroninio balanso metodu.
PAMOKOS TIKSLAI:
Švietimo: apsvarstykite redokso procesų esmę, išmokykite naudoti „oksidacijos laipsnius“ oksidacijos ir redukcijos procesams nustatyti; mokyti mokinius išlyginti redokso reakcijų įrašus naudojant elektroninio balanso metodą.
Vystantis: pagerinti gebėjimą priimti sprendimus apie cheminės reakcijos tipą, analizuojant medžiagose esančių atomų oksidacijos laipsnį; daryti išvadas, dirbti su algoritmais, ugdyti domėjimąsi dalyku.
Ugdantis: formuoti pažintinės veiklos poreikį ir vertybinį požiūrį į žinias; analizuoti bendražygių atsakymus, numatyti darbo rezultatą, įvertinti savo darbą; ugdyti bendravimo kultūrą dirbant poromis „mokinys-mokinys“, „mokytojas-mokinys“.
Pamokos tipas: Naujos medžiagos mokymosi pamoka.
Pamokoje naudojami metodai: Aiškinamasis arba iliustratyvus.
Pamokoje pristatomos sąvokos: redokso reakcijos; oksidatorius; reduktorius; oksidacijos procesas; atkūrimo procesas.
Naudota įrangair reagentai: tirpumo lentelė, periodinė D.I.Mendelejevo lentelė, druskos rūgštis, sieros rūgštis, cinko granulės, magnio drožlės, vario sulfato tirpalas, geležies vinis.
Darbo forma: individualus, frontalus.
Pamokos laikas: (90 min., 2 pamokos).
Per užsiėmimus
aš . Laiko organizavimas
II . Uždengtos medžiagos kartojimas
MOKYTOJAS: Vaikinai, prisiminkime anksčiau išnagrinėtą medžiagą apie oksidacijos laipsnį, kurios mums prireiks pamokoje.
Žodinis frontalinis tyrimas:
Kas yra elektronegatyvumas?
Kas yra oksidacijos būsena?
Ar elemento oksidacijos skaičius gali būti lygus nuliui? Kokiais atvejais?
Kokią oksidacijos būseną junginiuose dažniausiai turi deguonis?
Prisiminkite išimtis.
Kokią oksidacijos būseną turi metalai poliniuose ir joniniuose junginiuose?
Kaip oksidacijos būsena apskaičiuojama naudojant junginių formules?
Deguonies oksidacijos laipsnis beveik visada yra -2.
Vandenilio oksidacijos laipsnis beveik visada yra +1.
Metalų oksidacijos būsena visada yra teigiama ir esant didžiausiai vertei beveik visada lygi grupės skaičiui.
Laisvųjų atomų ir paprastų medžiagų atomų oksidacijos laipsnis visada yra 0.
Bendra visų junginio elementų atomų oksidacijos būsena yra 0.
MOKYTOJAS Siekdamas įtvirtinti suformuluotas taisykles, jis kviečia mokinius skaičiuoti – rasti elementų oksidacijos būseną paprastose medžiagose ir junginiuose:
S, H 2, H 3 PO 4, NaHSO 3, HNO 3, Cu(NO 2) 2, NO 2, Ba, Al.
Pavyzdžiui: kokia bus sieros oksidacijos būsena sieros rūgštyje?
Molekulėse elementų oksidacijos būsenų algebrinė suma, atsižvelgiant į jų atomų skaičių, yra lygi 0.
H 2 +1 S x O 4 -2
(+1) * 2 +X *1 + (-2) . 4 = 0
X = + 6
H 2 +1 S +6 O 4 -2
III . Naujos medžiagos mokymasis
MOKYTOJAS:Įvairios cheminių reakcijų klasifikacijos pagal įvairias charakteristikas (reaguojančių ir formuojančių medžiagų kryptis, skaičius ir sudėtis, katalizatoriaus naudojimas, terminis efektas) gali būti papildyta dar viena funkcija. Šis ženklas yra cheminių elementų, sudarančių reaguojančias medžiagas, atomų oksidacijos būsenos pasikeitimas.
Tuo remiantis išskiriamos reakcijos
Cheminės reakcijos
Reakcijos, atsirandančios pasikeitus reakcijoms, kurios vyksta nepakitus elementų oksidacijos laipsniui.elementų oksidacijos būsenos.
Pavyzdžiui, reakcijoje
1 +5 -2 +1 -1 +1 -1 +1 +5 -2
AgNO 3 + HCl AgCl + HNO 3 (studentas rašo prie lentos)
Cheminių elementų atomų oksidacijos būsenos po reakcijos nepasikeitė. Tačiau kitoje reakcijoje – druskos rūgšties sąveika su cinku
2HCl + Zn ZnCl 2 + H 2 (studentas rašo prie lentos)
dviejų elementų – vandenilio ir cinko – atomai pakeitė savo oksidacijos būsenas: vandenilio nuo +1 iki 0, o cinko – nuo 0 iki +2. Todėl šioje reakcijoje kiekvienas vandenilio atomas gavo vieną elektroną
2H + 2eH2
ir kiekvienas cinko atomas atidavė po du elektronus
Zn - 2е Zn
MOKYTOJAS: Kokias cheminių reakcijų rūšis žinote?
ĮSPĖJIMAS: ORR apima visas pakeitimo reakcijas, taip pat tas sujungimo ir skilimo reakcijas, kuriose bent viena paprasta medžiaga.
MOKYTOJAS: Apibrėžkite OVR.
Cheminės reakcijos, kurių metu pasikeičia cheminių elementų atomų arba jonų, sudarančių reaguojančias medžiagas oksidacijos būsenos, vadinamos redokso reakcijos.
MOKYTOJAS: Vaikinai, žodžiu nustatykite, kuri iš siūlomų reakcijų nėra redoksinė:
1) 2Na + Cl 2 = 2NaCl
2) Na CL + AgNO 3 = NaNO 3 +AgCl↓
3) Zn + 2HCl = ZnCl 2 + H 2
4) S + O 2 = SO 2
STUDENTAI: užbaigti užduotį
MOKYTOJAS: Kaip OVR pavyzdžius, parodysime šią patirtį.
H 2 SO 4 + Mg MgSO 4 + H 2
Pažymime visų elementų oksidacijos būseną medžiagų – reagentų ir šios reakcijos produktų – formulėse:
Kaip matyti iš reakcijos lygties, dviejų elementų – magnio ir vandenilio – atomai pakeitė savo oksidacijos būsenas.
Kas jiems nutiko?
Magnis iš neutralaus atomo virsta sąlyginiu jonu oksidacijos būsenoje +2, tai yra, atsisakė 2e:
Mg 0 – 2е Mg +2
Užsirašykite savo pastabose:
Elementai arba medžiagos, kurie atiduoda elektronus, vadinami reduktorius; reakcijos metu jie oksiduoti.
Sąlyginis H jonas, esantis +1 oksidacijos būsenoje, virto neutraliu atomu, tai yra, kiekvienas vandenilio atomas gavo vieną elektroną.
2Н +1 +2е Н 2
Elementai arba medžiagos, kurie priima elektronus, vadinami oksiduojančios medžiagos; reakcijos metu jie sveiksta.<Приложение 1>
Šiuos procesus galima pavaizduoti kaip diagramą:
Druskos rūgštis + magnio magnio sulfatas + vandenilis
CuSO 4 + Fe (geležies vinis) = Fe SO 4 + Cu (graži raudona vinis)
Fe 0 – 2 eFe +2
Cu +2 +2 eCu 0
Elektronų atsisakymo procesas vadinamas oksidacija ir priėmimas – Restauravimas.
Oksidacijos proceso metu oksidacijos būsena pakyla, sveikimo procese – eina žemyn.
Šie procesai yra neatsiejamai susiję.
MOKYTOJAS: Atlikime užduotį pagal aukščiau aprašytą pavyzdį.
Pratimas: Redokso reakcijose nurodykite oksidatorių ir reduktorius, oksidacijos ir redukcijos procesus ir sukurkite elektronines lygtis:
1) BaO + SO 2 = BaSO 3
2) CuCl 2 + Fe = FeCl 2 + Cu
3) Li + O 2 = Li 2 O 3
4) CuSO 4 + 2KOH = Cu(OH) 2 ↓ + K 2 SO 4
II pamokos dalis (2 pamoka)
Elektroninio balanso metodas kaip OVR lygčių sudarymo būdas
Toliau mes apsvarstysime galimybę sudaryti redokso reakcijų lygtis naudojant elektroninio balanso metodą. Elektronų balanso metodas pagrįstas taisykle: bendras elektronų skaičius, kurį reduktorius atsisako, visada yra lygus bendram elektronų skaičiui, kurį oksiduojantis agentas gauna.
Po paaiškinimo mokiniai, vadovaujami mokytojo, sudaro OVR lygtis pagal planus, kuriuos mokytojas sukūrė šiai pamokai. <Приложение 2>.
Priminimai yra ant kiekvieno mokinio stalo.
MOKYTOJAS: Tarp mūsų tirtų reakcijų yra redokso reakcijos:
Sąveika metalai su nemetalais
2Mg + O 2 = 2MgO
Oksidatorius O 2 +4e 2O -2 1 redukcija
2. Sąveika metalai su rūgštimi.
H 2 SO 4 + Mg = MgSO 4 + H 2
Reduktorius Mg 0 -2e Mg +2 2 oksidacija
Oksidatorius 2O -2 +4e O 2 0 1 redukcija
3. Sąveika metalai su druska.
Cu SO 4 + Mg = MgSO 4 + Cu
Reduktorius Mg 0 -2e Mg +2 2 oksidacija
Oksidatorius Cu +2 +2e Cu 0 1 redukcija
Reakcija diktuojama, vienas studentas savarankiškai piešia reakcijos schemą lentoje:
H 2 + O 2 → H 2 O
Nustatykime, kurie elementų atomai keičia savo oksidacijos būseną.
(H 2 ° + O 2 ° → H 2 O 2).
Sudarykime elektronines lygtis oksidacijos ir redukcijos procesams.
(H 2 ° -2e → 2H + – oksidacijos procesas,
O 2 ° +4e → 2O - ² - redukcijos procesas,
H 2 yra reduktorius, O 2 yra oksidatorius)
Parinkime bendrąjį duotųjų ir gautų e dividendų bei elektroninių lygčių koeficientus.
(∙2| Н 2 °-2е → 2Н + - oksidacijos procesas, elementas yra reduktorius;
∙1| O 2 ° +4e → 2O - ² - redukcijos procesas, elementas - oksidatorius).
Perkelkime šiuos koeficientus į ORR lygtį ir parinksime koeficientus prieš kitų medžiagų formules.
2 H 2 + O 2 → 2 H 2 O .
IV . Sustiprinti išmoktą medžiagą
Pratimai medžiagai konsoliduoti:
Kuri azoto transformacijos schema atitinka šią reakcijos lygtį?
4NH3 +5O2 → 4NO + 6H2O
1) N +3 → N +2 3) N +3 → N -3
2) N -3 → N -2 4) N -3 → N +2
2) Nustatyti atitikmenį tarp atomo oksidacijos laipsnio kitimo sieros ir materijos virsmo schema. Užrašykite skaičius be tarpų ir kablelių.
TRANSFORMACIJOS SCHEMA
A) H 2 S + O 2 → SO 2 + H 2 O
B) H 2 SO 4 + Na → Na 2 SO 4 + H 2 S + H 2 O
B) SO 2 + Br 2 + H 2 O → H 2 SO 4 + HBr
OKSIDACIJOS BŪSENOS KEITIMAS
1) E +4 → E +6
2) E +6 → E -2
3) E +6 → E +4
4) E -2 → E +6
5) E -2 → E +4 atsakymas (521)
3) Nustatyti atitiktį tarp transformacijos schemos ir oksidacijos laipsnio kitimo oksidatorius joje.
TRANSFORMACIJOS SCHEMA
A) Cl 2 + K 2 MnO 4 → KMnO 4 + KCl
B) NH 4 Cl + KNO 3 → KCl + N 2 O + H 2 O
B) HI + FeCl 3 → FeCl 2 + HCl + I 2
LAIPSNIŲ KEITIMAS
OKSIDIZAVIMO Oksidatorius
1) E +6 → E +7
2) E +5 → E +1
3) E +3 → E +2
4) E 0 → E -1
5) E -1 → E 0 atsakymas (423)
V. Mokytojo baigiamieji žodžiai
Redokso reakcijos atspindi dviejų priešingų procesų – oksidacijos ir redukcijos – vienybę. Šiose reakcijose redukuojančių agentų atiduotų elektronų skaičius lygus oksiduojančių medžiagų pridėtų elektronų skaičiui.Visą mus supantį pasaulį galima laikyti milžiniška chemijos laboratorija, kurioje kaskart vyksta cheminės reakcijos, daugiausia redoksinės. antra.
Vaš . Atspindys.
VIII . Namų darbai:§ 43, 1, 3, 7 pratimai, 234-235 p.
Naudotos knygos:
Paprastų medžiagų oksidacijos laipsnis yra 0;
Metalų oksidacijos laipsnis junginiuose lygus
1. Gabrielyan O.S. "Chemija. 8 klasė: vadovėlis. bendrajam lavinimui institucijose. – M. : Bustard, 2010 m.
Oksidacijos-redukcijos reakcijos. Khomchenko G.P., Sevastyanova K.I. – Iš Apšvietos, 1985 m.
ATMINTIS STUDENTIAMS
Priedas Nr.1
Svarbiausios reduktorius ir oksidatoriai
|
Restauratoriai |
Oksiduojančios medžiagos |
|
|
Metalai, N2, anglis, CO – anglies monoksidas (II) H 2 S, SO 2, H 2 SO 3 ir druskos HJ, HBr, HCl SnCl 2, FeSO 4, MnSO 4, Cr2(SO4)3 HNO 2 – azoto rūgštis NH 3 – amoniakas NO – azoto oksidas (II) Aldehidai, alkoholiai, skruzdžių ir oksalo rūgštys, Katodas elektrolizės metu |
Halogenai KMnO 4, K 2 MnO 4, MnO 2, K 2 Cr 2 O 7, K2CrO4 HNO 3 -azoto rūgštis H 2 O 2 – vandenilio peroksidas O 3 – ozonas, O 2 H2SO4 (konc.), H2SeO4 CuO, Ag2O, PbO2 Tauriųjų metalų jonai (Ag+, Au3+) FeCl3 Hipochloritai, chloratai ir perchloratai "Aqua Regia" Anodas elektrolizės metu |
|
Priedas Nr.2
Cheminių lygčių sudarymo naudojant elektroninio balanso metodą algoritmas:
1.Nubraižykite reakcijos diagramą.
2. Nustatyti elementų oksidacijos laipsnius reagentuose ir reakcijos produktuose.
Prisiminti!
šių metalų grupės numeris (užaš - III grupės).
Deguonies atomo oksidacijos būsena
jungtys paprastai yra lygus - 2, išskyrus H 2 O 2 -1 ir ОF 2.
Vandenilio atomo oksidacijos būsena
jungtys paprastai yra +1, išskyrus MeH (hidridai).
Algebrinė oksidacijos būsenų suma
elementų jungtyse yra 0.
3. Nustatykite, ar reakcija yra redoksinė, ar ji vyksta nekeičiant elementų oksidacijos būsenų.
4. Pabraukite elementus, kurių oksidacijos būsenos keičiasi.
5. Sudaryti elektronines oksidacijos ir redukcijos procesų lygtis.
6. Nustatyti, kuris elementas vykstant reakcijai oksiduojasi (padidėja jo oksidacijos laipsnis), o kuris redukuojasi (mažėja oksidacijos laipsnis).
7. Kairėje diagramos pusėje rodyklėmis nurodykite oksidacijos procesą (elektronų poslinkį iš elemento atomo) ir redukcijos procesą (elektronų poslinkį į elemento atomą)
8. Apibrėžkite reduktorius ir oksidatorius.
9. Subalansuokite elektronų skaičių tarp oksidatoriaus ir redukcijos agento.
10. Nustatykite oksidatoriaus ir redukcijos agento, oksidacijos ir redukcijos produktų koeficientus.
11.Užrašykite koeficientą prieš medžiagos formulę, kuri lemia tirpalo aplinką.
12.Patikrinkite reakcijos lygtį.
3 priedas
Savarankiškas darbas žinių patikrinimui
1 variantas
1. Nurodykite elementų oksidacijos laipsnį junginiuose, kurių formulės yra IBr, TeCl 4, SeF e, NF 3, CS 2.
2. Šiose reakcijos schemose nurodykite kiekvieno elemento oksidacijos laipsnį ir elektroninio balanso metodu sutvarkykite koeficientus:
1) F 2 + Xe → XeF 6 3) Na + Br 2 → NaBr
2) S + H 2 → H 2 S 4) N 2 + Mg → Mg 3 N 2
2 variantas
1. Nurodykite junginiuose esančių elementų oksidacijos laipsnį: H 2 S O 4, HCN, HN O 2, PC1 3
2. Užpildykite oksidacijos-redukcijos reakcijų lygtis:
1) CI 2 + Fe → 2) F 2 + I 2 → 3) Ca + C → 4) C + H 2 →
Nurodykite gautų produktų elementų oksidacijos būsenas.
3 variantas
1. Nurodykite oksidacijos laipsnį junginiuose, kurių formulės yra XeF 4, CC 1 4, PC1 b, SnS 2.
2. Parašykite reakcijų lygtis: a) magnio ištirpimas sieros rūgšties tirpale; b) natrio bromido tirpalo sąveika su chloru. Kuris elementas oksiduojamas, o kuris redukuojamas?
4 variantas
1. Sudarykite šių junginių formules: a) ličio nitridas (ličio ir azoto junginys); b) aliuminio sulfidas (aliuminio ir sieros junginys); c) fosforo fluoridas, kuriame elektroteigiamas elementas pasižymi didžiausiu oksidacijos laipsniu.
2. Parašykite lygtis reakcijoms: a) magnio jodidas su bromu; b) ištirpinant magnį vandenilio bromo rūgšties tirpale. Kiekvienu atveju nurodykite, kas yra oksidatorius ir kas yra reduktorius.
5 variantas
1. Sudarykite šių junginių formules: a) fluoras su ksenonu; b) berilis su anglimi, kuriame elektroteigiamas elementas turi didžiausią oksidacijos būseną.
2. Išdėstykite koeficientus elektroninio balanso metodu pagal šias schemas:
1) KI + Cu(N APIE 3 ) 2 → CuI + I 2 +KN APIE 3
2) MnS + HN APIE 3 ( konc. .) → MnS APIE 4 +N APIE 2 +H 2 APIE
6 variantas
1. Nurodykite kiekvieno elemento oksidacijos laipsnius junginiuose, kurių formulės yra Na 2 S O 3, KSO 3, NaCIO, Na 2 Cr O 4, N H 4 ClO 4, BaMn O 4.
2. Parašykite lygtis reakcijoms: a) ličio jodidas su chloru; b) ličio su druskos rūgštimi. Elektroninio balanso metodu įveskite visų elementų oksidacijos būsenas ir koeficientus.
7 variantas
1. Apskaičiuokite mangano, chromo ir azoto oksidacijos laipsnius junginiuose, kurių formulės yra KMnO 4, Na 2 Cr 2 O 7, NH 4 N O 3.
2. Nurodykite kiekvieno elemento oksidacijos būsenas ir elektroninio balanso metodu išdėliokite koeficientus šiose diagramose:
2) H 2 S O 3 + I 2 + H 2 O → H 2 S O 4 + HI
8 variantas
1. Kokia yra anglies oksidacijos laipsnis anglies monokside (IV) ir ar ji kinta
Aleksandrova Anfisa Michailovna
Chemijos mokytojas
Rusijos medicinos akademijos Volžskio rajono savivaldybės švietimo įstaiga „Privolžskajos vidurinė mokykla“.
Tema: „Oksidacijos-redukcijos reakcijos“
Pamokos tipas: pamoka – medžiagos apibendrinimas ir kartojimas derinant frontalinį, porinį ir individualų mokinių darbą.
Pamokos tipas- aiškinamasis ir iliustratyvus.
Metodai ir metodinė technika. Verbalinis-vaizdinis ir demonstracinis-praktinis. Savarankiškas darbas ieškant teisingų atsakymų, pasirinkto atsakymo aptarimas, laboratorinis eksperimentas, po kurio seka reakcijų lygčių rašymas, darbo rezultatų aptarimas.
Tikslas: gilinti žinias apie OVR lygčių sudarymą elektroninio balanso metodu.
Pamokos tikslai:
Švietimas: kartoti pagrindines sąvokas apie oksidacijos ir redukcijos procesus, oksidacijos laipsnį, oksiduojančius ir redukuojančius agentus, apmąstyti redokso reakcijų esmę, lavinti įgūdžius sudaryti įvairiose terpėse vykstančių cheminių reakcijų lygtis naudojant elektroninio balanso metodą.
Švietimas: prisidėti prie mokinių pažintinio domėjimosi dalyku formavimo ir ugdymo, skatinti mokinių kalbos raidą, gebėjimo analizuoti, lyginti, apibendrinti žinias šia tema formavimąsi.
Švietimas: sąmoningo žinių poreikio ugdymas, gebėjimo įsiklausyti į kiekvieno komandos nario nuomonę gerinimas.
Reagentai: kalio permanganato, sieros rūgšties, natrio sulfito, vandens tirpalai.
Įranga: pipetės, mėgintuvėliai.
Pamokos planas:
I. Žinių atnaujinimas.
V. Namų darbai.
VI. Apmąstymas ir apibendrinimas.
Pamokos šūkis: „Kažkas pralaimi, bet kažkas randa...“
aš. Žinių atnaujinimas.
Pokalbis apie anksčiau studijuotą medžiagą.
1) Kokios reakcijos vadinamos redoksu?
Oksidacijos-redukcijos reakcijos – tai reakcijos, kurių metu elektronai pereina iš vieno atomo, molekulės ar jono į kitą.
2) Koks yra oksidacijos procesas?
Oksidacija yra elektronų praradimo ir oksidacijos būsenos padidinimo procesas.
3) Koks procesas vadinamas atkūrimu?
Redukcija yra elektronų pridėjimo procesas, o oksidacijos būsena mažėja.
4) Kaip vadinamos dalelės, kurios dovanoja elektronus?
Atomai, molekulės ar jonai, dovanojantys elektronus, oksiduojasi; yra reduktorius.
5) Kaip vadinamos dalelės, kurios priima elektronus?
Atomai, jonai ar molekulės, kurios priima elektronus, redukuojasi; yra oksidatoriai.
6) Kas yra „oksidacijos būsena“?
Oksidacijos būsena yra sąlyginis atomo krūvis molekulėje, apskaičiuojamas darant prielaidą, kad molekulė susideda iš jonų ir paprastai yra elektriškai neutrali (sąlyginis atomo krūvis, kurį mes jai priskiriame elektronų priėmimo ar praradimo atveju). .
7) Kokį redokso reakcijų lygties sudarymo būdą žinote? Kokia taisyklė yra šio metodo pagrindas?
Savarankiškas mokinių darbas prie lentos naudojant korteles (su tolesniu aptarimu).
1. Nustatykite šių junginių elementų valentingumą ir oksidacijos būsenas:
CH 4, Cl 2, CO 2, NH 3, C 2 H 4, CH 3 COOH, V 2 O 5, Na 2 B 4 O 7, KClO 4, K 2 HPO 4, Na 2 Cr 2 O 7.
Atsakymas: Norėdami atlikti užduotį, galite naudoti 1 priedą.
IV I I IV II III I IV I IV I IV II II I V II
C -4 H +1 4, Cl 0 2, C +4 O -2 2, N -3 H +1 3, C -2 2 H +1 4, C -3 H +1 3 C +3 O -2 O -2 H +1, V +5 2 O -2 5,
I VII II I I V II I VI II
K +1 Cl +7 O -2 4 , K +1 2 H +1 P +5 O -2 4 , Na +1 2 Cr +6 2 O -2 7 .
2. Kurioje iš toliau pateiktų reakcijų lygčių MnO 2 turi oksiduojančio agento, o kurioje – redukcijos agento savybes?
A ) 2MnO2 + 2H2SO4 2MnSO4 + O2 + 2H2O;
b ) 2MnO2 + O2 + 4KOH 2K 2MnO4 + 2H2O;
V ) MnO2 + H2 = MnO + H2O;
G ) 2MnO2 + 3NaBiO3 + 6HNO3 = 2HMnO4 + 3BiONO3 + 3NaNO3 + 2H 2O
Atsakymas:
Oksidatorius priima elektronus ir tuo pačiu sumažėja oksidacijos būsena, o tai reiškia, kad tais atvejais A Ir V MnO 2 yra oksidatorius. Reduktorius atsisako elektronų ir padidėja oksidacijos būsena, vadinasi, tais atvejais b Ir G MnO 2 yra reduktorius.
II. Motyvacija ir tikslo nustatymas.
Redokso reakcijos yra labai dažnos. Jie siejami, pavyzdžiui, su gyvame organizme vykstančiais kvėpavimo ir medžiagų apykaitos procesais, puvimu ir fermentacija, fotosinteze. Gamtoje vykstančius medžiagų ciklus lydi redokso procesai. Jie gali būti stebimi kuro degimo metu, metalų korozijos procesuose, elektrolizės ir metalų lydymosi metu. Jų pagalba gaunami šarmai ir rūgštys bei daug kitų vertingų produktų. Redokso reakcijos yra pagrindinės cheminės energijos pavertimas elektros energija galvaniniuose ir kuro elementuose.
Problema: Pamokai ruošiau kalio permanganato tirpalą („kalio permanganatas“), išpyliau tirpalu stiklinę ir ištepiau mėgstamą chemijos paltą. Pasiūlykite (atlikę laboratorinį eksperimentą) medžiagą, kuria būtų galima išvalyti chalatą.
III. Žinių plėtra ir plėtra.
Oksidacijos-redukcijos reakcijos gali vykti įvairiose aplinkose. Priklausomai nuo aplinkos, gali kisti tų pačių medžiagų reakcijos pobūdis: aplinka įtakoja atomų oksidacijos būsenų kitimą.
Paprastai sieros rūgštis pridedama siekiant sukurti rūgštinę aplinką. Vandenilio chloridas ir azotas naudojami rečiau, nes pirmasis gali oksiduotis, o antrasis pats yra stiprus oksidatorius ir gali sukelti šalutinius procesus. Šarminei aplinkai sukurti naudojamas kalio arba natrio hidroksidas, o neutraliai aplinkai sukurti naudojamas vanduo.
Laboratorinė patirtis: (TB taisyklės)
Į keturis sunumeruotus mėgintuvėlius supilama 1-2 ml praskiesto kalio permanganato tirpalo. Į pirmąjį mėgintuvėlį įlašinkite kelis lašus sieros rūgšties tirpalo, į antrąjį – vandens, į trečiąjį – kalio hidroksido, o ketvirtąjį mėgintuvėlį palikite kaip kontrolinį mėgintuvėlį. Tada į pirmuosius tris mėgintuvėlius supilkite natrio sulfito tirpalą, švelniai purtydami. Atkreipkite dėmesį, kaip kiekviename mėgintuvėlyje keičiasi tirpalo spalva.
Laboratorinio eksperimento rezultatai:
KMnO mažinimo produktai 4 (MnO 4 -):
rūgščioje aplinkoje – Mn +2 (druska), bespalvis tirpalas;
neutralioje aplinkoje – MnO 2, rudos nuosėdos;
šarminėje terpėje - MnO 4 2-, žalias tirpalas.
Pratimas . Reakcijų diagramos:
KMnO 4 + Na 2 SO 3 + H 2 SO 4 → MnSO 4 + Na 2 SO 4 + K 2 SO 4 + H 2 O
KMnO 4 + Na 2 SO 3 + H 2 O → MnO 2 ↓ + Na 2 SO 4 + KOH
KMnO 4 + Na 2 SO 3 + KOH → K 2 MnO 4 + Na 2 SO 4 + H 2 O
Užduotis yra daugiapakopė: stiprūs mokiniai patys užrašo reakcijos produktus:
KMnO 4 + Na 2 SO 3 + H 2 SO 4 →
KMnO 4 + Na 2 SO 3 + H 2 O →
KMnO 4 + Na 2 SO 3 + KOH →
Pasirinkti koeficientus elektroninio balanso metodu, naudojant algoritmą (1 priedas). Nurodykite oksidatorių ir reduktorių.
Atsakymas:
2KMnO 4 + 5Na 2 SO 3 + 3H 2 SO 4 → 2 MnSO 4 + 5Na 2 SO 4 + K 2 SO 4 + 3H 2 O
2KMnO4 + 3Na2SO3 + H2O → 2MnO2↓ + 3Na2SO4 + 2KOH
2KMnO4 + Na2SO3 + 2KOH → 2K 2MnO4 + Na2SO4 + H2O
Atlikote laboratorinį eksperimentą, pasiūlykite medžiagą, kuria būtų galima valyti chalatą.
Toliau pateiktose diagramose parodyti reakcijos produktai. Nurodykite reagentus, parašykite reakcijų lygtis elektronų balanso metodu:
(mokiniai dirba poromis)
a) KI + KMnO 4 +. . . ->MnSO 4 + I 2 + K 2 SO 4 + H2O
Atsakymas: kadangi reakcijos metu gaunamas Mn +2, todėl procesas vyksta rūgščioje aplinkoje, dalyvaujant sieros rūgščiai ir susidaro kalio sulfatas.
10KI + 2 KMnO 4 + 8H 2 SO 4 = 2 MnSO 4 + 5I 2 + 6K 2 SO 4 + 8H 2 O
2I -1 -2e -> I 2 0 5 - oksidatorius, reduktorius
Mn +7 + 5e -> Mn +2 2- reduktorius, oksidatorius
b ) NaI + KMnO 4 + . . . -> I 2 + K 2 MnO 4 + NaOH
Atsakymas: kadangi reakcijos metu gaunamas K 2 MnO 4, todėl procesas vyksta šarminėje aplinkoje, dalyvaujant kalio hidroksidui
2NaI + 2 KMnO4 + 2KOH = I 2 + 2K 2 MnO 4 + 2NaOH
2I -1 -2e -> I 2 0 1- oksidatorius, reduktorius
Mn +7 + 1e -> Mn +6 2- reduktorius, oksidatorius
V ). . . + KMnO 4 + H 2 O -> NaNO 3 + MnO 2 + KOH
Atsakymas: šioje reakcijoje žinomas oksidatorius KMnO4, nesunku manyti, kad natrio nitritas, kur N +3, redukuojamas į nitratą:
3 NaNO 2 + 2 KMnO 4 + H 2 O = 3 NaNO 3 + 2 MnO 2 + 2KOH,
N +3 – 2e -> N +5 3 - oksidacija, reduktorius
Mn +7 + 3e -> Mn +4 2 - reduktorius, oksidatorius
Be kalio permanganato, oksiduojančių savybių turi ir kitos medžiagos. Su jais galite susipažinti 2 priede.
1) H2SO4 (praskiestas), oksidatorius H +1
Redukcijos metalu įtampai iki vandenilio produktas yra H2.
Pavyzdžiui,
H 2 SO 4 (praskiestas) + Zn -> ZnSO 4 + H 2,
H 2 SO 4 (praskiestas) + Cu nereaguoja.
2) H 2 SO 4 (koncentruotas), oksidatorius S +6
Priklausomai nuo metalo aktyvumo, koncentruoto H redukcijos produktai 2 SO 4 skirtingi: H 2 S; S; SO 2 . Redukcijos produktas taip pat priklauso nuo koncentracijos rūgštys (18 lentelė, vadovėlio 250 psl.).
3) HNO 3, oksidatorius N +5 (18 lentelė vadovėlio 250 p.).
Koncentruotas HNO 3 pasyvina tokius metalus kaip Fe, Cr, Al, o tai susiję su plonos, bet labai tankios oksido plėvelės susidarymu šių metalų paviršiuje.
Au ir Pt nereaguoja su HNO 3, tačiau šie metalai ištirpsta „aqua regia“ – koncentruotų druskos ir azoto rūgščių mišinyje santykiu 3:1.
Pavyzdžiui:
Au + 3HCl (konc.) + HNO 3 (konc.) = AuCl 3 + NO + 2H 2 O.
4) K 2 C r 2 O 7 rūgščioje aplinkoje redukuojasi iki Cr 3+
neutralioje aplinkoje iki Cr 2 O 3
šarminėje aplinkoje iki CrO 4 2-
Redokso reakcijos organinėje chemijoje apima arba deguonies jungčių susidarymą, arba vandenilio pašalinimą.
Ryšių susidarymo taisyklė: - OH → -1е
O → -2е
1 atomo abstrakcija H → -1е
aš V. Studijuotos medžiagos konsolidavimas.
Norėdami sustiprinti padengtą medžiagą, siūlau testines užduotis.
1 variantas
1. Kuris nemetalas yra stiprus oksidatorius?
1) fluoras 2) siera 3) ozonas 4) silicis
2. Sieros oksidacijos laipsnis kalio sulfate lygus
1)+6 2)+4 3)0 4)-2
3. Kurioje iš šių reakcijų chloro atomas veikia kaip reduktorius?
1) Cu + Cl 2 = CuCl 2
2) HCl + NaOH = NaCl + H 2 O
3) HCl + MnO 2 = MnCl 2 + Cl 2 + H 2 O
4) Cl 2 + H 2 = HCl
5) +2 → 0
6) 0 → - 1
5. Naudodami elektroninio balanso metodą, sukurkite reakcijos lygtį:
PbS + H 2 O 2 → PbSO 4 + H 2 O
6. Naudodami elektronų balanso metodą, sukurkite reakcijos lygtį:
KBr + KMnO 4 + H 2 SO 4 → …….. + Br 2 + K 2 SO 4 + H 2 O
Identifikuokite oksidatorių ir reduktorius.
Atsakymas: 1-1; 2-1; 3-3; 4-A3, B4, B2, G5.
2 variantas
1. Kuriuose iš šių junginių sieros atomas yra oksidacijos būsenoje +6
1) FeSO 3 2) S 3) SO 2 4) K 2 SO 4
2. Kuris elementas redukuojasi reakcijoje Fe 2 O 3 + CO = Fe + CO 2
1) geležis 2) deguonis 3) anglis
3. Pasirinkite reakcijos lygtį, kurioje elementas anglis yra oksidatorius.
1)2 C + O 2 = 2CO
2) CO 2 + 2Mg = 2MgO + C
3) CH 4 + 2O 2 = CO 2 + 2H 2 O
4) C + 2H 2 SO 4 = CO 2 + 2H 2 O + 2SO 2
4. Nustatykite atitiktį tarp reakcijos lygties ir oksiduojančio agento oksidacijos laipsnio pokyčio šioje reakcijoje:
Reakcijos lygtis Oksidatoriaus oksidacijos laipsnio pokytis
A) S O 2 + N O 2 = S O 3 +NO 1) -1 → 0
B) 2NH3 + 2Na = 2NaNH2 + H2 2) 0 → -2
B) 4N O 2 + O 2 + 2H 2 O = 4HN O 3 3) +4 → +2
D) 4NH3 + 6NO = 5N2 + 6H2O4) +1 → 0
5) +2 → 0
6) 0 → - 1
5. Naudodami elektroninio balanso metodą, sukurkite reakcijos lygtį:
NaNO 2 + NH 4 Cl → NaCl + 2H 2 O + N 2
Identifikuokite oksidatorių ir reduktorius.
6. Naudodami elektroninio balanso metodą, sukurkite reakcijos lygtį:
KI+H 2 TAIP 4 + NaNO 2 → …… + K 2 TAIP 4 +Na 2 TAIP 4 + NE + H 2 O
Identifikuokite oksidatorių ir reduktorius.
Atsakymas: 1-4; 2-1; 3-2; 4-A3, B4, B2, G5.
V. Namų darbai.
1. Elektroninio balanso metodu užpildykite reakcijos lygtis ir sudėliokite koeficientus:
1. K 2 Cr 2 O 7 + KNO 2 + …….→ KNO 3 + Cr 2 (SO 4 ) 3 + …..+H 2 O
2. C 6 H 5 -CH 3 + KMnO 4 + H 2 SO 4 → C 6 H 5 COOH +….+….+…..
3. C 2 H 5 OH + K 2 Cr 2 O 7 + H 2 SO 4 → CH 3 COOH +….+….+…..
4.Na 2 SO 3 + K 2 Cr 2 O 7 + H 2 SO 4 → ….+….+….+…..
2. Sudarykite formaldehido oksidacijos sieros rūgštimi parūgštintu kalio permanganato tirpalu lygtį, atsižvelgiant į tai, kad formaldehidas oksiduojamas iki CO 2, elektroninio balanso metodu parinkite koeficientus. 2
jungtys paprastai yra lygus - 2, išskyrus H 2 O 2 -1 ir ОF 2.
4. Vandenilio atomo oksidacijos būsena
jungtys paprastai yra +1, išskyrus MeH (hidridai).
5.Algebrinė oksidacijos būsenų suma
elementų jungtyse yra 0.
Apsvarstykite žemiau pateiktas reakcijų lygčių diagramas. Koks jų reikšmingas skirtumas? Ar šiose reakcijose pasikeitė elementų oksidacijos būsenos?
Pirmoje lygtyje elementų oksidacijos būsenos nepasikeitė, o antrojoje jos pasikeitė - vario ir geležies..
Antroji reakcija yra redokso reakcija.
Reakcijos, dėl kurių pasikeičia elementų, sudarančių reagentus ir reakcijos produktus, oksidacijos būsenos, vadinamos oksidacijos-redukcijos reakcijomis (ORR).
REDOKSO REAKCIJŲ LYGČIŲ SUDARYMAS.
Yra du redokso reakcijų sudarymo būdai – elektronų balanso metodas ir pusinės reakcijos metodas. Čia apžvelgsime elektroninio balanso metodą.
Taikant šį metodą, palyginamos pradinėse medžiagose ir reakcijos produktuose esančių atomų oksidacijos būsenos ir vadovaujamasi taisykle: redukcijos agento atiduotų elektronų skaičius turi būti lygus elektronų skaičiui, gautam oksiduojančiojo agento.
Norėdami sudaryti lygtį, turite žinoti reagentų ir reakcijos produktų formules. Pažvelkime į šį metodą su pavyzdžiu.
|
Išdėstykite koeficientus reakcijoje, kurios schema yra tokia: HCl + MnO 2 = Cl 2 + MnCl 2 + H 2 O |
|
Koeficientų nustatymo algoritmas |
|
1. Nurodome cheminių elementų oksidacijos būsenas. Akcentuojami cheminiai elementai, kurių oksidacijos būsenos pasikeitė. |
|
2. Sudarome elektronines lygtis, kuriose nurodome duotų ir gautų elektronų skaičių. Už vertikalios linijos dedame oksidacijos ir redukcijos procesų metu perduotų elektronų skaičių. Raskite mažiausią bendrą kartotinį (rodomas raudoname apskritime). Šį skaičių padalijame iš pajudėjusių elektronų skaičiaus ir gauname koeficientus (parodytus mėlyname apskritime). Tai reiškia, kad prieš manganą bus koeficientas -1, kurio mes nerašome, o prieš Cl 2 taip pat bus -1. |
|
Panagrinėkime sudėtingesnę lygtį: |
|
H 2 S + KMnO 4 + H 2 SO 4 = S + MnSO 4 + K 2 SO 4 + H 2 O |
|
Mes nustatome cheminių elementų oksidacijos būsenas: |
|
Elektroninės lygtys bus tokios formos Prieš sierą su oksidacijos laipsniais -2 ir 0 dedame koeficientą 5, prieš mangano junginius -2, išlyginame kitų cheminių elementų atomų skaičių ir gauname galutinę reakcijos lygtį |
Pagrindiniai redokso reakcijų teorijos principai
1. Oksidacija paskambino elektronų praradimo procesas dėl atomo, molekulės ar jono.
Pavyzdžiui :
Al – 3e – = Al 3+
Fe 2+ - e - = Fe 3+
H2-2e- = 2H+
2Cl - - 2e - = Cl 2
Oksidacijos metu oksidacijos būsena didėja.
2. Atsigavimas paskambino procesas, kai atomas, molekulė ar jonas gauna elektronus.
Pavyzdžiui:
S + 2е - = S 2-
SU l 2 + 2е- = 2Сl -
Fe 3+ + e - = Fe 2+
Redukuojant mažėja oksidacijos būsena.
3. Atomai, molekulės ar jonai, kurie dovanoja elektronus, vadinami restauratoriai . Reakcijos metujie oksiduojasi.
Atomai, molekulės arba jonai, kurie įgyja elektronus, vadinami oksiduojančios medžiagos . Reakcijos metujie sveiksta.
Kadangi atomai, molekulės ir jonai yra tam tikrų medžiagų dalis, šios medžiagos atitinkamai vadinamos restauratoriai arba oksiduojančios medžiagos.
4. Redokso reakcijos atspindi dviejų priešingų procesų – oksidacijos ir redukcijos – vienybę.
Elektronų, kuriuos atiduoda reduktorius, skaičius yra lygus elektronų skaičiui, kurį gauna oksidatorius.
PRATIMAS
Simuliatorius Nr. 1 Oksidacijos-redukcijos reakcijos
Simuliatorius Nr. 2 Elektroninio balanso metodas
Simuliatorius Nr. 3 Testas „Oksidacijos-redukcijos reakcijos“
UŽDUOTIES UŽDUOTYS
Nr. 1. Cheminių elementų atomų oksidacijos laipsnį nustatykite naudodami jų junginių formules: H 2 S, O 2, NH 3, HNO 3, Fe, K 2 Cr 2 O 7
Nr. 2. Nustatykite, kas atsitinka su sieros oksidacijos būsena šiais perėjimais:
A) H 2 S → SO 2 → SO 3
B ) SO 2 → H 2 SO 3 → Na 2 SO 3
Kokią išvadą galima padaryti užbaigus antrąją genetinę grandinę?
Į kokias grupes galima suskirstyti chemines reakcijas pagal cheminių elementų atomų oksidacijos būsenos pokyčius?
Nr. 3. Išdėstykite koeficientus CHR elektroninio balanso metodu, nurodykite oksidacijos (redukcijos), oksiduojančios medžiagos (reduktorius) procesus; parašykite reakcijas pilna ir jonine forma:
A) Zn + HCl = H 2 + ZnCl 2
B) Fe + CuSO 4 = FeSO 4 + Cu
Nr. 4. Pateiktos reakcijų lygčių diagramos:
СuS + HNO3 (praskiestas ) = Cu(NO 3) 2 + S + NO + H 2 O
K + H 2 O = KOH + H 2
Išdėstykite koeficientus reakcijose elektroninio balanso metodu.
Nurodykite medžiagą – oksidatorių ir medžiagą – reduktorius.
