Note de lecție de chimie în clasa a IX-a: „Reacții de oxidare-reducere”
Scopul lecției:
Luați în considerare esența reacției redox, repetați conceptele de bază despre gradul de oxidare, oxidare și reducere.
Echipamente si reactivi: Set eprubete, solutii: CuSO4, H2SO4, NaOH, H2O, Na2SO3.
Progresul unei lecții de chimie în clasa a IX-a
Organizarea timpului.
Astăzi la clasă vom continua introducere în reacțiile redox, vom consolida cunoștințele dobândite la orele anterioare, ne vom familiariza cu reacțiile de oxidare-reducere, vom afla ce rol are mediul în apariția proceselor redox. ORR sunt printre cele mai comune reacții chimice și sunt de mare importanță în teorie și practică. Procesele OM însoțesc ciclurile substanțelor din natură; ele sunt asociate cu procese metabolice care au loc într-un organism viu, putrezire, fermentare, fotosinteză. Ele pot fi observate în timpul arderii combustibilului, în timpul topirii metalelor, în timpul electrolizei și în timpul proceselor de coroziune. (diapozitivele 1-7).
Tema reacțiilor redox nu este nouă; elevilor li s-a cerut să repete unele concepte și abilități. Întrebare pentru clasă? Care este starea de oxidare? (fără acest concept și capacitatea de a determina starea de oxidare a elementelor chimice, nu este posibil să luăm în considerare acest subiect.) Studenții sunt rugați să determine starea de oxidare în următorii compuși: KCIO3, N2, K2Cr2O7, P2O5, KH, HNO3 . Verifică-le sarcinile cu note de pe tablă. În toate cazurile, are loc o schimbare a stării de oxidare. Pentru a face acest lucru, vom efectua lucrări de laborator (pe tabele există instrucțiuni pentru efectuarea experimentelor, instrucțiuni despre cum să o faceți).
Efectuați experimente :1. CuSO4 + 2NaOH= Na2SO4 + Cu(OH)2
CuSO4 + Fe= CuFeSO4
Ei aranjează și notează. Concluzie: nu toate reacțiile sunt clasificate ca ODD. (diapozitivul 8).
Care este esența OVR? (diapozitivul 9).
ORR este unitatea a două procese opuse de oxidare și reducere. În aceste reacții, numărul de electroni cedați de agentul reducător este egal cu numărul de electroni câștigați de agentul oxidant. Agentul reducător își mărește starea de oxidare, agentul oxidant scade.(Deviza lecției nu a fost aleasă întâmplător.) Să luăm în considerare o reacție chimică (este de mare importanță din punct de vedere al mediului deoarece, în condiții normale, este vă permite să colectați mercur vărsat accidental.
N g0 + 2Fe+3Cl3-=2Fe+2Cl2-1 + Hg+2Cl2-1
Hg0 - 2ē → Hg+2
Fe+3+ē→ Fe+2
Elevii sunt rugați să rezolve o problemă. Cum afectează mediul comportamentul aceluiași agent oxidant, de exemplu: KMnO4
Lucrările de laborator 2 se efectuează conform următoarelor opțiuni:
2KMnO4+ 5Na2SO3 +3H2SO4 = 2MnSO4 + 5Na2SO4 + K2SO4 +3H2O
2KMnO4+ Na2SO3 2KOH= 2K2Mn04+Na2SO4 H2O
2KMnO4 +3Na2SO3 +H2O= 2KOH +3Na2SO4+ 2MnO2
Concluzie: mediul afectează proprietățile oxidative ale substanțelor (diapozitivul 10)
KMnO4 în mediu acid - Mn+2 - soluție incoloră.
Într-un mediu neutru - MnO2 este un precipitat maro,
Într-un mediu alcalin, MnO4-2 este verde.
În funcție de pH-ul soluției, KMnO4 oxidează diverse substanțe, fiind redus la compuși Mn de diferite grade de oxidare.
Lecția este rezumată. Se acordă note.
Reflecţie.
Clasa își exprimă opinia despre lucrarea din lecție.
Teme pentru acasă
Descărcați prezentarea pentru lecția de chimie: „Reacții de oxidare-reducere”
Lecție de chimie pe tema „Reacții de oxidare-reducere”
in clasa a XI-a.
Material pregătit
Dudnik Svetlana Evghenievna,
profesor de chimie categoria întâi
Școala secundară MAOU nr. 211, Novosibirsk
Ţintă:
aprofundarea cunoștințelor studenților și pregătirea pentru olimpiade și examenul de stat unificat.
Sarcini:
Obiective educaționale:
Să consolideze cunoștințele elevilor despre reacțiile redox; consolidarea abilităților elevilor în elaborarea ecuațiilor reacțiilor de oxidare-reducere
dezvoltarea abilităților în elaborarea ecuațiilor reacțiilor redox
dezvoltarea abilităților de identificare a agenților oxidanți și reducători
formarea unei personalități cu alfabetizare chimică, pregătită pentru viață într-un mediu în continuă schimbare, educație ulterioară și autoeducație.
Sarcini de dezvoltare:
contribuie la formarea și dezvoltarea interesului cognitiv al elevilor pentru subiect
formarea abilităților de a analiza, compara și generaliza cunoștințele pe această temă.
Sarcini educaționale:
promovarea unei nevoi conștiente de cunoaștere;
stimularea activității și independenței atunci când studiați o anumită temă, capacitatea de a lucra în grup și capacitatea de a-ți asculta colegii de clasă.
Tip de lecție: lecție – exercițiu.
Formă organizarea de activități educaționale : individuale si de grup.
Echipamente : computer, proiector multimedia, ecran, cameră pentru documente.
Metode de predare:
Metodă generală (metoda de căutare parțială).
Metodă particulară (verbal – vizual – practică).
Metodă specifică (explicarea cu elemente de conversație).
În timpul orelor
Actualizarea cunoștințelor. Reproducerea cunoștințelor dobândite anterior.
Organizarea timpului
Mesajul temei, stabilirea temei și a obiectivelor lecției
Profesor.
Ce sunt reacțiile redox?
Orice ORR este un set de procese de donare și adăugare de electroni.
Cum se numește procesul de renunțare la electroni?
Procesul de renunțare la electroni se numește oxidare.
Cum se numesc particulele care donează electroni?
Se numesc particule (atomi, molecule sau ioni) care donează electroni restauratori.
Profesor.
Ca urmare a oxidării, starea de oxidare a agentului reducător crește. Agenții reducători pot fi particule în stări de oxidare inferioare sau intermediare. Cei mai importanți agenți reducători sunt: toate metalele sub formă de substanțe simple, în special cele active; C, CO, NH3, PH3, CH4, SiH4, H2S și sulfuri, halogenuri de hidrogen și halogenuri metalice, hidruri metalice, nitruri și fosfuri metalice.
Cum se numește procesul de adăugare de electroni și particulele care acceptă electroni?
Procesul de adăugare a electronilor se numește restaurare. Se numesc particulele care acceptă electroni Agenti oxidanti.
Profesor.
Ca urmare a reducerii, starea de oxidare a agentului de oxidare scade. Agenții de oxidare pot fi particule în stări de oxidare superioare sau intermediare. Cei mai importanți agenți oxidanți: substanțe simple nemetalice cu electronegativitate mare (F 2, Cl 2, O 2), permanganat de potasiu, cromați și dicromați, acid azotic și nitrați, acid sulfuric concentrat, acid percloric și perclorați.
Operarea cu cunoștințe, stăpânirea metodelor de activitate în condiții noi
Elevii susțin TESTUL privind starea de oxidare (Anexa 4.)
Generalizarea și sistematizarea cunoștințelor și a metodelor de acțiune.
Profesor.
Există trei tipuri de reacții redox.
Intermolecular OVR - un agent oxidant și un agent reducător sunt incluse în diferite substanțe, de exemplu:
Intramolecular OVR – un agent oxidant și un agent reducător fac parte dintr-o substanță. Acestea pot fi elemente diferite, de exemplu:
sau un element chimic în diferite stări de oxidare, de exemplu:
Disproporționare (auto-oxidare-auto-vindecare)– agentul oxidant și agentul reducător sunt același element, care se află într-o stare intermediară de oxidare, de exemplu:
Pentru a compila ecuații ORR, puteți utiliza metoda echilibrului electronic (circuite electronice) sau metoda echilibrului electron-ion. Să luăm în considerare una dintre metode.
Metoda echilibrului electronic:
Exercitiul 1. Creați ecuații OVR folosind metoda echilibrului electronic, determinați tipul de OVR.
1. Zinc + dicromat de potasiu + acid sulfuric = sulfat de zinc + sulfat de crom(III) + sulfat de potasiu + apă.
Soluţie
Balanță electronică:
2. Sulfat de staniu (II) + permanganat de potasiu + acid sulfuric = sulfat de staniu (IV) + sulfat de mangan + sulfat de potasiu + apă.
3. Iodura de sodiu + permanganat de potasiu + hidroxid de potasiu = iod + manganat de potasiu + hidroxid de sodiu.
4. Sulf + clorat de potasiu + apă = clor + sulfat de potasiu + acid sulfuric.
5. Iodură de potasiu + permanganat de potasiu + acid sulfuric = sulfat de mangan(II) + iod + sulfat de potasiu + apă.
6. Sulfat de fier (II) + dicromat de potasiu + acid sulfuric = sulfat de fier (III) + sulfat de crom (III) + sulfat de potasiu + apă.
7. Nitrat de amoniu = oxid nitric (I) + apă.
Răspunsuri la exercițiile din sarcina 1
Sarcina 3. Compuneți ecuații OVR.
2. Oxid de mangan(IV) + oxigen + hidroxid de potasiu = manganat de potasiu +.......................
3. Sulfat de fier (II) + brom + acid sulfuric = .......................
4. Iodură de potasiu + sulfat de fier(III) = ....................... .
5. Bromură de hidrogen + permanganat de potasiu = ..................................
6. Acid clorhidric + oxid de crom (VI) = clorură de crom (III) + .......................
7. Amoniac + brom = .......................
8. Oxid de cupru (I) + acid azotic = oxid de azot (II) + .......................
9. Sulfura de potasiu + manganat de potasiu + apă = sulf + .......................
10. Oxid nitric (IV) + permanganat de potasiu + apă = .......................
11. Iodura de potasiu + dicromat de potasiu + acid sulfuric = ..................................
Răspunsuri la exerciții sarcina 3
Definiția și explicația temelor pentru acasă.
Anexa 1.
Reductori:
Monoxid de carbon (II) (CO)
Hidrogen sulfurat (H2S)
oxid de sulf (IV) (SO2)
acid sulfuros H2SO3 și sărurile sale
Acizi hidrohalici și sărurile lor
Cationi metalici în stări de oxidare inferioare: SnCl2, FeCl2, MnSO4, Cr2(SO4)3
Acid azot HNO2
amoniac NH3
hidrazină NH2NH2
oxid nitric (II) (NO)
Catod în timpul electrolizei
Agenti oxidanti:
Halogeni
Permanganat de potasiu (KMnO4)
Manganat de potasiu (K2MnO4)
oxid de mangan (IV) (MnO2)
Dicromat de potasiu (K2Cr2O7)
Cromat de potasiu (K2CrO4)
Acid azotic (HNO3)
Acid sulfuric (H2SO4) conc.
Oxid de cupru (II) (CuO)
oxid de plumb (IV) (PbO2)
oxid de argint (Ag2O)
peroxid de hidrogen (H2O2)
Clorura de fier (III) (FeCl3)
Sarea lui Berthollet (KClO3)
Anod în timpul electrolizei.
Anexa 2.
Reguli pentru determinarea gradului de oxidare
Starea de oxidare a atomilor substanțelor simple este zero.
Suma stărilor de oxidare ale atomilor dintr-o substanță complexă (într-o moleculă) este zero.
Starea de oxidare a atomilor de metale alcaline este +1.
Starea de oxidare a atomilor de metal alcalino-pământos este +2.
Starea de oxidare a atomilor de bor și aluminiu este +3.
Starea de oxidare a atomilor de hidrogen este +1 (în hidruri ale metalelor alcaline și alcalino-pământoase –1).
Starea de oxidare a atomilor de oxigen este –2 (în peroxizi –1).
Anexa 3.
Notificare
posibile stări de oxidare ale elementelor
Mangan: +2, +3, +4, +6, +7.
Crom: +2, +3, +6.
Fier de călcat: +2, +3, +6.
Azot: -3, 0, +1, +2, +4, +5.
Sulf: -2, 0, +4, +6.
Fosfor: -3, 0, +3, +5.
Clor: -1, 0, +1, + 3, +5, +7.
Metalele cu stări de oxidare mai mari formează oxizi acizi.
Permanganat de potasiu: KMnO4.
Este un agent oxidant puternic. Oxidează cu ușurință multe substanțe organice, transformă sărurile de fier(2) în săruri de fier(3), acidul sulfuros în acid sulfuric și eliberează clorul din acidul clorhidric.
La intrarea în reacții chimice, ionul MnO 4 - poate fi redus în diferite grade:
Într-un mediu acid (pH
Într-un mediu neutru (pH=7) la MnO2.
Într-un mediu alcalin (pH>7) până la MnO 4 2-
Apă oxigenată.
Starea de oxidare a elementului oxigen din peroxidul de hidrogen este
1, adică are o valoare intermediară între starea de oxidare a elementului oxigen în apă (-2) și în oxigenul molecular (0). Prin urmare, peroxidul de hidrogen prezintă dualitate redox.
Dacă peroxidul servește ca agent de oxidare, atunci se reduce la apă H2O.
Dacă peroxidul servește ca agent reducător, atunci este oxidat la oxigen molecular-O2.
Săruri de cromat și dicromat.
Cromații (colorați galben strălucitor) într-un mediu acid se transformă în dicromați (portocalii), dicromații într-un mediu alcalin se transformă în cromați.
Cromații și dicromații sunt agenți oxidanți puternici și în ecuațiile reacțiilor redox modifică starea de oxidare de la +6 la +3.
Compuși ai clorului.
HClO-acid hipocloros (săruri hipoclorit)
HClO 2 -clorură (săruri de clorit)
HClO 3 -clorat (săruri clorat)
HClO 4 -clor (săruri perclorat)
Când halogenii interacționează cu alcalii, hipocloriții se formează într-o soluție rece, iar clorații se formează într-o soluție fierbinte (de exemplu, clorat de potasiu sau sare Berthollet-KClO 3).
Acid azotic concentrat
Dacă acidul azotic concentrat este luat ca materie primă pentru ORR cu alte substanțe, ca rezultat al reacției, acesta este redus la oxid azotic NO 2
Anexa 4.
TEST „Stări de oxidare”
Opțiunea 1.
1 .
Un ion care conține 16 protoni și 18 electroni are o sarcină
1) +4 2) -2 3) +2 4) -4
2. Ionul are o înveliș exterioară de opt electroni
1) P 3+ 2) S 2- 3) C1 5+ 4) Fe 2+
3. Ca 2+ și
1) K + 2) Ne 0 3) Ba 2+ 4) F -
4. Configuratie electronicaEste 2 2 s 2 2 p 6 corespunde unui ion
1) A1 3+ 2) Fe 3+ 3) Zn 2+ 4) Cr 3+
Opțiunea 2.
1. Ionul are o înveliș exterioară de doi electroni
1) S 6+ 2) S 2- 3) Br 5+ 4) Sn 4+
2. Configuratie electronica Este 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 corespunde ionului
1) C l - 2) N 3- 3) Br - 4) O 2-
3. Particulele au aceeași structură electronică
1) Na 0 și Na + 2) Na 0 și K 0 3) Na + și F - 4) Cr 2+ și Cr 3+
4. Ionul Al 3+ are următoarea configurație electronică:
1) 1s 2 2s 2 2p 6 2) 1s 2 2s 2 2p 6 3s 1 3) 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 1 4) Este 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s
Răspunsuri :
Opțiunea 1.
Opțiunea 2.
Anexa 5.
Teme pentru acasă
Sarcină. Aliajele pe bază de cupru se numesc bronzuri. Inelele din bronz beriliu sunt o copie exactă a celor din aur. Nu se deosebesc de cele aurii nici ca culoare, nici ca greutate si, suspendate pe un fir, cand lovesc sticla emit un sunet melodic. Pe scurt, un fals nu poate fi detectat de ochi, ureche sau dinte. Sugerați modalități de a identifica un fals: în propria bucătărie, într-un laborator chimic (2 moduri). Scrieți ecuațiile de reacție și numiți caracteristicile acestora.
Răspuns.
În bucătărie.Încălziți inelul „aur” pe o sobă cu gaz; cuprul se oxidează în aer la oxid de cupru (II) negru CuO (adică inelul de bronz se întunecă atunci când este încălzit).
In laborator. Se dizolvă inelul în acid azotic. Aurul de înaltă puritate nu se dizolvă în acid azotic, dar cuprul, care face parte din bronz, interacționează cu HNO 3. Semne: soluție albastră, eliberare de gaz maro „coadă de vulpe”.
Cu + 4HNO 3 conc. = Cu(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O
Aurul nu se dizolvă în conc. H 2 SO 4, dar cuprul se dizolvă când este încălzit:
Сu + 2H 2 SO 4 conc. = CuS04 + SO2 + 2H2O
Semne: soluție albastră, degajare de gaze.
Analiza lectiei desfasurate
Lecția a fost predată în clasa a XI-a. Scopul stabilit - aprofundarea cunoștințelor studenților și pregătirea pentru olimpiade și examenul de stat unificat - a fost atins. Elevilor li s-au oferit mementouri necesare pentru o înțelegere mai completă a subiectului și au fost folosite atunci când își fac temele.
Principalele probleme pe care le întâmpină elevii în însușirea conținutului materialului educațional pe tema „Reacții de oxidare-reducere” sunt asociate cu întocmirea ORR prin metoda balanței electronice.
Folosind un algoritm alcătuit de profesor împreună cu elevii, a fost posibilă corectarea pașilor de bază pentru scrierea unui OVR și evitarea greșelilor de bază.
2 Lecție de chimie în clasa a VIII-a pe tema „Reacții de oxidare-reducere”
Adnotare: O lecție de chimie pe tema „Reacții de oxidare-reducere” este destinată elevilor de clasa a VIII-a. Lecția dezvăluie conceptele de bază ale reacțiilor redox: stare de oxidare, agent oxidant, agent reducător, oxidare, reducere: este dezvoltată capacitatea de a întocmi înregistrări redox folosind metoda echilibrului electronic.
Lecție de chimie în clasa a VIII-a pe tema
„Reacții de oxidare-reducere”
SCOPUL LECȚIEI: să formeze un sistem de cunoștințe despre reacțiile redox, să învețe cum să se facă înregistrări ale ORR folosind metoda echilibrului electronic.
OBIECTIVELE LECȚIEI:
Educational: luați în considerare esența proceselor redox, învățați cum să folosiți „gradele de oxidare” pentru a determina procesele de oxidare și reducere; învățați elevii să egalizeze înregistrările reacțiilor redox folosind metoda echilibrului electronic.
De dezvoltare: Îmbunătățirea capacității de a face judecăți despre tipul de reacție chimică prin analiza gradului de oxidare a atomilor din substanțe; trageți concluzii, lucrați cu algoritmi, dezvoltați interesul pentru subiect.
Educarea: să formeze nevoia de activitate cognitivă și o atitudine bazată pe valori față de cunoaștere; analizează răspunsurile camarazilor tăi, prezice rezultatul muncii, evaluează-ți munca; să cultive o cultură a comunicării prin munca în perechi „elev-elev”, „profesor-elev”.
Tip de lecție: O lecție de învățare a materialelor noi.
Metode folosite în lecție: Explicativ sau ilustrativ.
Concepte introduse în lecție: reacții redox; oxidant; agent de reducere; proces de oxidare; procesul de recuperare.
Echipamentul folositsi reactivi: tabelul de solubilitate, tabelul periodic al lui D.I. Mendeleev, acid clorhidric, acid sulfuric, granule de zinc, așchii de magneziu, soluție de sulfat de cupru, cui de fier.
Forma de lucru: individual, frontal.
Durata lecției: (90 minute, 2 lecții).
În timpul orelor
eu . Organizarea timpului
II . Repetarea materialului acoperit
PROFESOR: Băieți, să ne amintim materialul studiat anterior despre gradul de oxidare, de care vom avea nevoie în lecție.
Sondaj frontal oral:
Ce este electronegativitatea?
Ce este starea de oxidare?
Numărul de oxidare al unui element poate fi zero? In ce cazuri?
Ce stare de oxidare prezintă cel mai des oxigenul în compuși?
Amintiți-vă de excepții.
Ce stare de oxidare prezintă metalele în compușii polari și ionici?
Cum se calculează starea de oxidare folosind formule compuse?
Starea de oxidare a oxigenului este aproape întotdeauna -2.
Starea de oxidare a hidrogenului este aproape întotdeauna +1.
Starea de oxidare a metalelor este întotdeauna pozitivă și la valoarea sa maximă este aproape întotdeauna egală cu numărul grupului.
Starea de oxidare a atomilor liberi și a atomilor din substanțele simple este întotdeauna 0.
Starea totală de oxidare a atomilor tuturor elementelor dintr-un compus este 0.
PROFESOR Pentru a consolida regulile formulate, el invită elevii să calculeze - să găsească starea de oxidare a elementelor din substanțe și compuși simpli:
S, H2, H3P04, NaHS03, HN03, Cu(N02)2, NO2, Ba, Al.
De exemplu: Care va fi starea de oxidare a sulfului în acidul sulfuric?
În molecule, suma algebrică a stărilor de oxidare ale elementelor, ținând cont de numărul atomilor lor, este egală cu 0.
H2+1SxO4-2
(+1) * 2 +X *1 + (-2) . 4 = 0
X = + 6
H2+1S+6O4-2
III . Învățarea de materiale noi
PROFESOR: O varietate de clasificări ale reacțiilor chimice în funcție de diferite caracteristici (direcția, numărul și compoziția substanțelor care reacţionează și se formează, utilizarea unui catalizator, efect termic) poate fi completat cu încă o caracteristică. Acest semn este o modificare a stării de oxidare a atomilor elementelor chimice care formează substanțele care reacţionează.
Pe această bază, se disting reacțiile
Reacții chimice
Reacții care apar cu modificarea reacțiilor care apar fără modificarea stării de oxidare a elementelor.stări de oxidare a elementelor.
De exemplu, în reacție
1 +5 -2 +1 -1 +1 -1 +1 +5 -2
AgNO 3 + HCl AgCl + HNO 3 (elevul scrie la tablă)
Stările de oxidare ale atomilor elementelor chimice nu s-au schimbat după reacție. Dar într-o altă reacție - interacțiunea acidului clorhidric cu zincul
2HCl + Zn ZnCl 2 + H 2 (elevul scrie la tablă)
atomii a două elemente, hidrogen și zinc, și-au schimbat stările de oxidare: hidrogenul de la +1 la 0 și zincul de la 0 la +2. Prin urmare, în această reacție, fiecare atom de hidrogen a primit câte un electron
2H + 2eH2
iar fiecare atom de zinc a cedat doi electroni
Zn - 2е Zn
PROFESOR: Ce tipuri de reacții chimice cunoașteți?
AVERTIZARE: ORR include toate reacțiile de substituție, precum și acele reacții de combinare și descompunere în care cel puțin o substanță simplă.
PROFESOR: Definiți OVR.
Reacțiile chimice care au ca rezultat modificarea stărilor de oxidare ale atomilor elementelor chimice sau ionilor care formează substanțe care reacţionează se numesc reacții redox.
PROFESOR: Băieți, determinați oral care dintre reacțiile propuse nu este redox:
1) 2Na + CI2 = 2NaCl
2) Na CL + AgNO3 = NaNO3 +AgCl↓
3) Zn + 2HCI = ZnCl 2 + H2
4) S + O2 = SO2
ELEVI: Finalizați sarcina
PROFESOR: Ca exemple de OVR, vom demonstra următoarea experiență.
H2S04 + Mg MgS04 + H2
Să notăm starea de oxidare a tuturor elementelor din formulele substanțelor - reactivi și produși ai acestei reacții:
După cum se poate observa din ecuația reacției, atomii a două elemente, magneziu și hidrogen, și-au schimbat stările de oxidare.
Ce s-a întâmplat cu ei?
Magneziul dintr-un atom neutru s-a transformat într-un ion condiționat în starea de oxidare +2, adică a renunțat la 2e:
Mg 0 – 2е Mg +2
Scrieți în notele dvs.:
Elementele sau substanțele care donează electroni se numesc agenţi reducători;în timpul reacţiei ei oxida.
Ionul H condiționat în starea de oxidare +1 s-a transformat într-un atom neutru, adică fiecare atom de hidrogen a primit câte un electron.
2Н +1 +2е Н 2
Elementele sau substanțele care acceptă electroni se numesc Agenti oxidanti; în timpul reacţiei ei se recuperează.<Приложение 1>
Aceste procese pot fi reprezentate sub formă de diagramă:
Acid clorhidric + sulfat de magneziu magneziu + hidrogen
CuSO 4 + Fe (cui de fier) = Fe SO 4 + Cu (cui roșu frumos)
Fe 0 – 2 eFe +2
Cu +2 +2 eCu 0
Procesul de renunțare la electroni se numește oxidareși acceptare - restaurare.
În timpul procesului de oxidare, starea de oxidare se ridică, în proces de recuperare – se duce în jos.
Aceste procese sunt indisolubil legate.
PROFESOR: Să finalizăm sarcina conform exemplului descris mai sus.
Exercițiu: Pentru reacțiile redox, indicați agentul de oxidare și agentul reducător, procesele de oxidare și reducere și creați ecuații electronice:
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 parte a lecției (a 2-a lecție)
Metoda echilibrului electronic ca modalitate de compilare a ecuațiilor OVR
În continuare, vom lua în considerare compilarea ecuațiilor pentru reacțiile redox folosind metoda echilibrului electronic. Metoda echilibrului de electroni se bazează pe regula: numărul total de electroni la care renunță agentul reducător este întotdeauna egal cu numărul total de electroni pe care îi câștigă agentul oxidant.
După explicație, elevii, sub îndrumarea profesorului, compun ecuații OVR după planurile pe care profesorul le-a făcut pentru această lecție <Приложение 2>.
Mementourile se află pe biroul fiecărui student.
PROFESOR: Printre reacțiile pe care le-am studiat, reacțiile redox includ:
Interacţiune metale cu nemetale
2Mg + O2 = 2MgO
Agent oxidant O 2 +4e 2O -2 1 de reducere
2. Interacțiune metale cu acid.
H2S04 + Mg = MgS04 + H2
Reductor Mg 0 -2e Mg +2 2 oxidare
Agent oxidant 2O -2 +4e O 2 0 1 reducere
3. Interacțiune metale cu sare.
Cu S04 + Mg = MgS04 + Cu
Reductor Mg 0 -2e Mg +2 2 oxidare
Agent oxidant Cu +2 +2e Cu 0 1 reducere
Reacția este dictată, un elev întocmește independent o diagramă de reacție la tablă:
H 2 + O 2 → H 2 O
Să determinăm ce atomi de elemente își schimbă starea de oxidare.
(H2° + O2° → H2O2).
Să compunem ecuații electronice pentru procesele de oxidare și reducere.
(H 2 ° -2e → 2H + – proces de oxidare,
O 2 ° +4e → 2O - ² - proces de reducere,
H2 este un agent reducător, O2 este un agent de oxidare)
Să selectăm dividendul comun pentru e dat și primit și coeficienții pentru ecuațiile electronice.
(∙2| Н 2 °-2е → 2Н + - proces de oxidare, elementul este un agent reducător;
∙1| O 2 ° +4e → 2O - ² - proces de reducere, element – agent oxidant).
Să transferăm acești coeficienți în ecuația ORR și să selectăm coeficienți în fața formulelor altor substanțe.
2 H 2 + O 2 → 2 H 2 O .
IV . Consolidarea materialului învățat
Exerciții pentru consolidarea materialului:
Care schemă de transformare a azotului corespunde acestei ecuații de reacție?
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) Stabiliți o corespondență între modificarea stării de oxidare a unui atom sulfși o schemă de transformare a materiei. Notează numerele fără spații sau virgule.
SCHEMA DE TRANSFORMARE
A) H2S + O2 → SO2 + H2O
B) H2SO4 + Na → Na2SO4 + H2S + H2O
B) SO2 + Br2 + H2O → H2SO4 + HBr
SCHIMBAREA STĂRII DE OXIDARE
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 răspuns (521)
3) Stabiliți o corespondență între schema de transformare și schimbarea stării de oxidare agent oxidantîn ea.
SCHEMA DE TRANSFORMARE
A) Cl 2 + K 2 MnO 4 → KMnO 4 + KCl
B) NH4CI + KNO3 → KCl + N2O + H2O
B) HI + FeCl 3 → FeCl 2 + HCl + I 2
SCHIMBAREA GRADULUI
OXIDANT DE OXIDARE
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 răspuns (423)
V. Ultimele cuvinte ale profesorului
Reacțiile redox reprezintă unitatea a două procese opuse: oxidarea și reducerea. În aceste reacții, numărul de electroni cedați de agenții reducători este egal cu numărul de electroni adăugați de agenții oxidanți Întreaga lume din jurul nostru poate fi considerată ca un gigant laborator chimic în care reacțiile chimice, în principal redox, au loc la fiecare al doilea.
Veu . Reflecţie.
VIII . Teme pentru acasă:§ 43, exerciţiul 1, 3, 7 p. 234-235.
Cărți folosite:
Starea de oxidare a substanțelor simple este 0;
Gradul de oxidare a metalelor în compuși este egal cu
1. Gabrielyan O.S. "Chimie. clasa a VIII-a: manual. pentru învăţământul general instituţiilor. –M. : Dropia, 2010.
Reacții de oxidare-reducere. Khomchenko G.P., Sevastyanova K.I. - Din Iluminism, 1985.
MEMO PENTRU STUDENTI
Anexa nr. 1
Cei mai importanți agenți reducători și oxidanți
|
Restauratori |
Agenti oxidanti |
|
|
Metale, N 2, cărbune, CO – monoxid de carbon (II) H2S, S02, H2S03 şi săruri HJ, HBr, HCI SnCl2, FeSO4, MnSO4, Cr2(SO4)3 HNO 2 - acid azotat NH 3 – amoniac NO - oxid nitric (II) Aldehide, alcooli, acizi formic și oxalic, Catod în timpul electrolizei |
Halogeni KMnO 4, K 2 MnO 4, MnO 2, K 2 Cr 2 O 7, K2CrO4 HNO 3 -acid azotic H 2 O 2 – peroxid de hidrogen O 3 – ozon, O 2 H2S04 (conc.), H2Se04 CuO, Ag20, PbO2 Ioni de metale nobile (Ag+, Au3+) FeCl3 Hipocloriti, clorati si perclorati "Acva regia" Anod în timpul electrolizei |
|
Anexa nr. 2
Algoritm pentru alcătuirea ecuațiilor chimice folosind metoda echilibrului electronic:
1. Întocmește o diagramă de reacție.
2. Determinați stările de oxidare ale elementelor din reactanți și produși de reacție.
Tine minte!
numărul de grup al acestor metale (pentrueu - III grupuri).
Starea de oxidare a atomului de oxigen în
conexiunile este de obicei egală cu - 2, cu excepția H2O2-1 și ОF2.
Starea de oxidare a atomului de hidrogen în
conexiunile este de obicei +1, cu excepția MeH (hidruri).
Suma algebrică a stărilor de oxidare
elementele din conexiuni este 0.
3. Determinați dacă reacția este redox sau dacă se desfășoară fără modificarea stărilor de oxidare ale elementelor.
4. Subliniați elementele ale căror stări de oxidare se modifică.
5. Alcătuiți ecuații electronice pentru procesele de oxidare și reducere.
6. Determinați ce element este oxidat (starea de oxidare crește) și care element este redus (starea de oxidare scade) în timpul reacției.
7. În partea stângă a diagramei, folosiți săgeți pentru a indica procesul de oxidare (deplasarea electronilor dintr-un atom al unui element) și procesul de reducere (deplasarea electronilor la un atom al unui element)
8. Definiți un agent reducător și un agent oxidant.
9.Echilibrează numărul de electroni dintre agentul oxidant și agentul reducător.
10. Determinați coeficienții agentului oxidant și reductorului, produșilor de oxidare și reducere.
11.Notați coeficientul înaintea formulei substanței care determină mediul soluției.
12.Verificați ecuația reacției.
Anexa 3
Muncă independentă pentru a testa cunoștințele
Opțiunea 1
1. Indicați starea de oxidare a elementelor din compușii ale căror formule sunt IBr, TeCl 4, SeF e, NF 3, CS 2.
2. În următoarele scheme de reacție, indicați starea de oxidare a fiecărui element și aranjați coeficienții folosind metoda echilibrului electronic:
1) F2 + Xe → XeF6 3) Na + Br2 → NaBr
2) S + H 2 → H 2 S 4) N 2 + Mg → Mg 3 N 2
Opțiunea 2
1. Indicați starea de oxidare a elementelor din compușii: H 2 S O 4, HCN, HN O 2, PC1 3
2. Completați ecuațiile pentru reacțiile de oxidare-reducere:
1) CI 2 + Fe → 2) F 2 + I 2 → 3) Ca + C → 4) C + H 2 →
Indicați stările de oxidare ale elementelor din produsele rezultate.
Opțiunea 3
1. Indicați starea de oxidare în compușii ale căror formule sunt XeF 4, CC 1 4, PC1 b, SnS 2.
2. Scrieţi ecuaţiile reacţiei: a) dizolvarea magneziului într-o soluţie de acid sulfuric; b) interacţiunea soluţiei de bromură de sodiu cu clorul. Ce element este oxidat și care este redus?
Opțiunea 4
1. Alcătuiți formule pentru următorii compuși: a) nitrură de litiu (un compus de litiu cu azot); b) sulfură de aluminiu (compus de aluminiu cu sulf); c) fluorură de fosfor, în care elementul electropozitiv prezintă gradul maxim de oxidare.
2. Scrieţi ecuaţiile reacţiilor: a) iodură de magneziu cu brom; b) dizolvarea magneziului într-o soluție de acid bromhidric. Indicați ce este un agent oxidant și ce este un agent reducător în fiecare caz.
Opțiunea 5
1. Alcătuiți formule pentru următorii compuși: a) fluor cu xenon; b) beriliu cu carbon, în care elementul electropozitiv prezintă starea de oxidare maximă.
2. Aranjați coeficienții folosind metoda balanței electronice în următoarele scheme:
1) KI + Cu(N DESPRE 3 ) 2 → CuI + I 2 +KN DESPRE 3
2) MnS + HN DESPRE 3 ( conc. .) → MnS DESPRE 4 + N DESPRE 2 +H 2 DESPRE
Opțiunea 6
1. Indicați stările de oxidare ale fiecărui element din compușii ale căror formule sunt Na 2 S O 3, KSO 3, NaCIO, Na 2 Cr O 4, N H 4 ClO 4, BaMn O 4.
2. Scrieţi ecuaţiile reacţiilor: a) iodură de litiu cu clorul; b) litiu cu acid clorhidric. Introduceți stările de oxidare ale tuturor elementelor și coeficienților folosind metoda echilibrului electronic.
Opțiunea 7
1. Calculați stările de oxidare ale manganului, cromului și azotului în compușii ale căror formule sunt KMnO 4, Na 2 Cr 2 O 7, NH 4 N O 3.
2. Indicați stările de oxidare ale fiecărui element și aranjați coeficienții folosind metoda echilibrului electronic în diagramele următoare:
2) H 2 S O 3 + I 2 + H 2 O → H 2 S O 4 + HI
Opțiunea 8
1. Care este starea de oxidare a carbonului din monoxidul de carbon (IV) și se modifică
Alexandrova Anfisa Mihailovna
Profesor de chimie
Instituția de învățământ municipală „Școala secundară Privolzhskaya” din districtul Volzhsky al Academiei Medicale Ruse
Subiect: „Reacții de oxidare-reducere”
Tip de lecție: lecție – generalizarea și repetarea materialului cu o combinație de lucru frontal, pereche și individual de către elevi.
Tipul de lecție- explicativ și ilustrativ.
Metode și tehnici metodologice. Verbal-vizual și demonstrativ-practic. Lucru independent pentru găsirea răspunsurilor corecte, discutarea răspunsului ales, experiment de laborator, urmat de scrierea ecuațiilor de reacție, discutarea rezultatelor lucrării.
Ţintă: aprofundarea cunoștințelor privind compilarea ecuațiilor OVR folosind metoda echilibrului electronic.
Obiectivele lecției:
Educational: repetați conceptele de bază despre procesele de oxidare și reducere, gradul de oxidare, agenți oxidanți și reducători, luați în considerare esența reacțiilor redox, dezvoltați abilitățile în elaborarea ecuațiilor reacțiilor chimice care apar în diverse medii folosind metoda echilibrului electronic.
Educational: contribuie la formarea și dezvoltarea interesului cognitiv al elevilor față de subiect, promovează dezvoltarea vorbirii elevilor, formarea capacității de a analiza, compara și generaliza cunoștințele pe această temă.
Educational: promovarea unei nevoi conștiente de cunoștințe, îmbunătățirea capacității de a asculta opiniile fiecărui membru al echipei.
Reactivi: soluții de permanganat de potasiu, acid sulfuric, sulfit de sodiu, apă.
Echipament: pipete, eprubete.
Planul lecției:
I. Actualizarea cunoștințelor.
V. Teme pentru acasă.
VI. Reflecție și rezumat.
Motto-ul lecției: „Cineva pierde, dar cineva găsește...”
eu. Actualizarea cunoștințelor.
Conversație despre material studiat anterior.
1) Ce reacții se numesc redox?
Reacțiile de oxidare-reducere sunt reacții în care electronii se transferă de la un atom, moleculă sau ion la altul.
2) Care este procesul de oxidare?
Oxidarea este procesul de pierdere a electronilor și de creștere a stării de oxidare.
3) Ce proces se numește recuperare?
Reducerea este procesul de adăugare a electronilor, iar starea de oxidare scade.
4) Cum se numesc particulele care donează electroni?
Atomii, moleculele sau ionii care donează electroni se oxidează; sunt agenți reducători.
5) Cum se numesc particulele care acceptă electroni?
Atomii, ionii sau moleculele care acceptă electroni sunt reduse; sunt agenți oxidanți.
6) Ce este „starea de oxidare”?
Starea de oxidare este sarcina condiționată a unui atom dintr-o moleculă, calculată în ipoteza că molecula constă din ioni și este în general neutră din punct de vedere electric (sarcina condiționată a unui atom pe care i-o atribuim în cazul acceptării sau pierderii electronilor) .
7) Ce metodă de alcătuire a ecuației reacțiilor redox cunoașteți? Ce regulă stă la baza acestei metode?
Munca independentă a elevilor la tablă folosind cartonașe (cu discuții ulterioare).
1. Determinați valența și stările de oxidare ale elementelor din următorii compuși:
CH4, CI2, CO2, NH3, C2H4, CH3COOH, V2O5, Na2B4O7, KCl04, K2HP04, Na2Cr2O7.
Răspuns: Puteți folosi Anexa 1 pentru a finaliza sarcina.
IV I I IV II III I IV I IV I IV II II I V II
C-4H+14, CI0 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+1CI+70-24, K+12H+1P+50-24, Na+12Cr+620-27.
2. În care dintre ecuațiile de reacție de mai jos MnO 2 prezintă proprietățile unui agent oxidant și în care prezintă proprietățile unui agent reducător?
A ) 2Mn02 + 2H2S04 2MnS04 + O2 + 2H20;
b ) 2Mn02 + O2 + 4KOH 2K2Mn04 + 2H20;
V ) Mn02 + H2 = MnO + H20;
G ) 2MnO 2 + 3NaBiO 3 + 6HNO 3 = 2HMnO 4 + 3BiONO 3 + 3NaNO 3 + 2H 2 O
Răspuns:
Agentul oxidant acceptă electroni și în același timp starea de oxidare scade, ceea ce înseamnă că în cazuri AȘi V MnO2 este un agent de oxidare. Agentul reducător renunță la electroni și crește starea de oxidare, ceea ce înseamnă că în cazuri bȘi G MnO2 este un agent reducător.
II. Motivația și stabilirea obiectivelor.
Reacțiile redox sunt extrem de frecvente. Ele sunt asociate, de exemplu, cu procesele de respirație și metabolism care au loc într-un organism viu, putrezirea și fermentația, fotosinteza. Procesele redox însoțesc ciclurile substanțelor din natură. Ele pot fi observate în timpul arderii combustibilului, în procesele de coroziune a metalelor, în timpul electrolizei și topirii metalelor. Cu ajutorul lor se obțin alcalii și acizi, precum și multe alte produse valoroase. Reacțiile redox stau la baza conversiei energiei chimice în energie electrică în celulele galvanice și de combustie.
Problemă: Pregăteam o soluție de permanganat de potasiu („permanganat de potasiu”) pentru lecție, am vărsat un pahar cu soluția și mi-am pătat haina de chimie preferată. Propuneți (după efectuarea unui experiment de laborator) o substanță care poate fi folosită pentru curățarea halatului.
III. Dezvoltarea și extinderea cunoștințelor.
Reacțiile de oxidare-reducere pot apărea în diferite medii. În funcție de mediu, natura reacției dintre aceleași substanțe se poate modifica: mediul afectează modificarea stărilor de oxidare ale atomilor.
De obicei, acidul sulfuric este adăugat pentru a crea un mediu acid. Clorhidric și azotul sunt folosite mai rar, deoarece primul este capabil să se oxideze, iar al doilea este în sine un agent oxidant puternic și poate provoca procese secundare. Pentru a crea un mediu alcalin, se folosește hidroxid de potasiu sau de sodiu, iar apa este folosită pentru a crea un mediu neutru.
Experienta de laborator: (reguli TB)
1-2 ml de soluție diluată de permanganat de potasiu se toarnă în patru eprubete numerotate. Adăugați câteva picături de soluție de acid sulfuric în prima eprubetă, apă în a doua, hidroxid de potasiu în a treia și lăsați a patra eprubetă drept control. Apoi turnați soluția de sulfit de sodiu în primele trei eprubete, agitând ușor. Observați cum se schimbă culoarea soluției în fiecare eprubetă.
Rezultatele experimentului de laborator:
Produse de reducere a KMnO 4 (MnO4 -):
într-un mediu acid – Mn +2 (sare), soluție incoloră;
în mediu neutru – MnO 2, precipitat maro;
într-un mediu alcalin - MnO 4 2-, soluţie verde.
Exercițiu . Diagrame de reacție:
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
Sarcina este pe mai multe niveluri: elevii puternici notează singuri produsele de reacție:
KMnO4 + Na2S03 + H2SO4 →
KMnO4 + Na2S03 + H20 →
KMnO4 + Na2SO3 + KOH →
Selectați coeficienții folosind metoda echilibrului electronic folosind algoritmul (Anexa 1). Specificați agentul oxidant și agentul reducător.
Răspuns:
2KMnO 4 + 5Na 2 SO 3 + 3H 2 SO 4 → 2MnSO 4 + 5Na 2 SO 4 + K 2 SO 4 + 3H 2 O
2KMnO 4 + 3Na 2 SO 3 + H 2 O → 2MnO 2 ↓ + 3Na 2 SO 4 + 2KOH
2KMnO 4 + Na 2 SO 3 + 2KOH → 2K 2 MnO 4 + Na 2 SO 4 + H 2 O
Ați făcut un experiment de laborator, sugerați o substanță care poate fi folosită pentru curățarea halatului.
Următoarele diagrame prezintă produșii de reacție. Specificați reactivii, scrieți ecuațiile de reacție folosind metoda echilibrului electronic:
(elevii lucrează în perechi)
a) KI + KMnO 4 +. . . ->MnSO 4 + I 2 + K 2 SO 4 + H2O
Răspuns: deoarece, în urma reacției, se obține Mn +2, prin urmare procesul are loc într-un mediu acid, cu participarea acidului sulfuric și se formează sulfat de potasiu.
10KI + 2 KMnO 4 + 8H 2 SO 4 = 2MnSO 4 + 5I 2 + 6K 2 SO 4 +8H 2 O
2I -1 -2e -> I 2 0 5 - oxidare, agent reducător
Mn +7 + 5e -> Mn +2 2- reducere, agent oxidant
b ) NaI + KMnO 4 + . . . -> I 2 + K 2 MnO 4 + NaOH
Răspuns: deoarece în urma reacției se obține K 2 MnO 4, prin urmare procesul are loc într-un mediu alcalin cu participarea hidroxidului de potasiu
2NaI + 2 KMnO 4 + 2KOH = I 2 + 2K 2 MnO 4 + 2NaOH
2I -1 -2e -> I 2 0 1- oxidare, agent reducător
Mn +7 + 1e -> Mn +6 2- reducere, agent oxidant
V ). . . + KMn04 + H20 -> NaN03 + Mn02 + KOH
Răspuns: în această reacție se cunoaște agentul oxidant KMnO4, este ușor să presupunem că nitritul de sodiu, unde N +3, este redus la nitrat:
3 NaNO 2 + 2 KMnO 4 + H 2 O = 3NaNO 3 + 2MnO 2 + 2KOH,
N +3 – 2e -> N +5 3 - oxidare, agent reducător
Mn +7 + 3e -> Mn +4 2 - agent de reducere, oxidant
Pe lângă permanganatul de potasiu, alte substanțe au și proprietăți oxidante. Vă puteți familiariza cu ele în Anexa 2.
1) H2SO4 (diluat), agent oxidant H +1
Produsul reducerii de către un metal din seria tensiunii până la hidrogen este H2.
De exemplu,
H2SO4 (diluat) + Zn -> ZnSO4 + H2,
H2SO4 (diluat) + Cu nu reacţionează.
2) H2S04 (concentrat), agent de oxidare S +6
În funcție de activitatea metalului, produșii de reducere ai H concentrat 2SO4 diferit: H2S; S; SO 2 . Produsul de reducere depinde și de concentrație acizi (Tabelul 18, pagina 250 din manual).
3) HNO 3, agent oxidant N +5 (Tabelul 18 p. 250 din manual).
HNO concentrat 3 pasivează metale precum Fe, Cr, Al, care este asociat cu formarea unui film de oxid subțire, dar foarte dens, pe suprafața acestor metale.
Au și Pt nu reacționează cu HNO 3, dar aceste metale se dizolvă în „aqua regia” - un amestec de acizi clorhidric și azot concentrați într-un raport de 3: 1.
De exemplu:
Au + 3HCl (conc.) + HNO3 (conc.) = AuCl3 + NO + 2H2O.
4) K2C r 2 O 7 într-un mediu acid este redus la Cr 3+
într-un mediu neutru la Cr 2 O 3
într-un mediu alcalin până la CrO 4 2-
Reacțiile redox din chimia organică implică fie formarea de legături de oxigen, fie eliminarea hidrogenului.
Regula pentru formarea legăturilor: - OH → -1e
O → -2е
abstractizarea a 1 atom H → -1е
eu V. Consolidarea materialului studiat.
Pentru a consolida materialul acoperit, ofer sarcini de testare.
Opțiunea 1
1. Care nemetal este un agent oxidant puternic?
1) fluor 2) sulf 3) ozon 4) siliciu
2. Gradul de oxidare al sulfului în sulfat de potasiu este egal cu
1)+6 2)+4 3)0 4)-2
3. În care dintre următoarele reacții atomul de clor acționează ca agent reducător?
1) Cu + Cl 2 = CuCl 2
2) HCl + NaOH = NaCI + H2O
3) HCl + MnO2 = MnCl2 + CI2 + H2O
4) CI2 + H2 = HCI
5) +2 → 0
6) 0 → - 1
5. Folosind metoda echilibrului electronic, creați o ecuație de reacție:
PbS + H2O2 →PbS04 + H2O
6. Folosind metoda echilibrului electronic, creați o ecuație de reacție:
KBr + KMnO 4 + H 2 SO 4 → …….. + Br 2 + K 2 SO 4 + H 2 O
Identificați agentul oxidant și agentul reducător.
Răspuns: 1-1; 2-1; 3-3; 4-A3, B4, B2, G5.
Opțiunea 2
1. În care dintre următorii compuși atomul de sulf se află în starea de oxidare +6
1) FeSO 3 2) S 3) SO 2 4) K 2 SO 4
2. Care element se reduce în reacția Fe 2 O 3 + CO = Fe + CO 2
1) fier 2) oxigen 3) carbon
3. Selectați ecuația reacției în care elementul carbon este agentul oxidant.
1)2 C + O 2 = 2CO
2) CO2 + 2Mg = 2MgO + C
3) CH4 + 2O2 = CO2 + 2H2O
4) C + 2H 2 SO 4 = CO 2 + 2H 2 O + 2SO 2
4. Stabiliți o corespondență între ecuația reacției și modificarea stării de oxidare a agentului de oxidare în această reacție:
Ecuația reacției Modificarea stării de oxidare a agentului oxidant
A) SO 2 + N O 2 = SO 3 + NO 1) -1 → 0
B) 2NH 3 + 2Na = 2NaNH 2 + H 2 2) 0 → -2
B) 4N O 2 + O 2 + 2H 2 O = 4HN O 3 3) +4 → +2
D) 4NH 3 + 6NO = 5N 2 + 6H 2 O 4) +1 → 0
5) +2 → 0
6) 0 → - 1
5. Folosind metoda echilibrului electronic, creați o ecuație pentru reacția:
NaNO2 + NH4CI → NaCI + 2H2O + N2
Identificați agentul oxidant și agentul reducător.
6. Folosind metoda echilibrului electronic, creați ecuația de reacție:
KI+H 2 ASA DE 4 + NaNO 2 → …… + K 2 ASA DE 4 +Na 2 ASA DE 4 + NU + H 2 O
Identificați agentul oxidant și agentul reducător.
Răspuns: 1-4; 2-1; 3-2; 4-A3, B4, B2, G5.
V. Teme pentru acasă.
1. Completați ecuațiile de reacție și aranjați coeficienții folosind metoda balanței electronice:
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. Alcătuiți o ecuație pentru oxidarea formaldehidei cu o soluție de permanganat de potasiu acidifiată cu acid sulfuric, ținând cont de faptul că formaldehida este oxidată la CO 2, selectați coeficienții folosind metoda balanței electronice. 2
conexiunile este de obicei egală cu - 2, cu excepția H2O2-1 și ОF2.
4. Starea de oxidare a atomului de hidrogen în
conexiunile este de obicei +1, cu excepția MeH (hidruri).
5.Suma algebrică a stărilor de oxidare
elementele din conexiuni este 0.
Luați în considerare diagramele ecuațiilor de reacție de mai jos. Care este diferența lor semnificativă? S-au schimbat stările de oxidare ale elementelor în aceste reacții?
În prima ecuație, stările de oxidare ale elementelor nu s-au schimbat, dar în a doua s-au schimbat - pentru cupru și fier.
A doua reacție este o reacție redox.
Reacțiile care au ca rezultat modificări ale stărilor de oxidare ale elementelor care alcătuiesc reactanții și produșii de reacție se numesc reacții de oxidare-reducere (ORR).
COMPILARE DE ECUATII PENTRU REACȚII REDOX.
Există două metode pentru alcătuirea reacțiilor redox - metoda echilibrului electronic și metoda semireacției. Aici ne vom uita la metoda echilibrului electronic.
În această metodă, se compară stările de oxidare ale atomilor din substanțele inițiale și din produsele de reacție și ne ghidăm după regula: numărul de electroni donați de agentul reducător trebuie să fie egal cu numărul de electroni câștigați de agentul oxidant.
Pentru a crea o ecuație, trebuie să cunoașteți formulele reactanților și produșilor de reacție. Să ne uităm la această metodă cu un exemplu.
|
Aranjați coeficienții în reacție, a cărei schemă este: HCI + MnO2 = CI2 + MnCl2 + H2O |
|
Algoritm pentru stabilirea coeficienților |
|
1. Indicăm stările de oxidare ale elementelor chimice. Se subliniază elementele chimice în care s-au schimbat stările de oxidare. |
|
2. Compunem ecuații electronice în care indicăm numărul de electroni dați și primiți. În spatele liniei verticale punem numărul de electroni transferați în timpul proceselor de oxidare și reducere. Găsiți cel mai mic multiplu comun (indicat în cercul roșu). Împărțim acest număr la numărul de electroni mișcați și obținem coeficienții (prezentați în cercul albastru). Aceasta înseamnă că înainte de mangan va exista un coeficient de -1, pe care nu îl scriem, iar înainte de Cl 2 va fi și -1. |
|
Să luăm în considerare o ecuație mai complexă: |
|
H 2 S + KMnO 4 + H 2 SO 4 = S + MnSO 4 + K 2 SO 4 + H 2 O |
|
Aranjam stările de oxidare ale elementelor chimice: |
|
Ecuațiile electronice vor lua următoarea formă Înainte de sulf cu stările de oxidare -2 și 0 punem un coeficient de 5, înaintea compușilor de mangan -2 egalăm numărul de atomi ai altor elemente chimice și obținem ecuația finală a reacției |
Principii de bază ale teoriei reacțiilor redox
1. Oxidare numit proces de pierdere de electroni de către un atom, moleculă sau ion.
De exemplu :
Al – 3e - = Al 3+
Fe 2+ - e - = Fe 3+
H2 – 2e - = 2H +
2CI - - 2e - = CI 2
În timpul oxidării, starea de oxidare crește.
2. Recuperare numit proces de câștig de electroni de către un atom, moleculă sau ion.
De exemplu:
S + 2е - = S 2-
CU l 2 + 2е- = 2Сl -
Fe 3+ + e - = Fe 2+
În timpul reducerii, starea de oxidare scade.
3. Se numesc atomii, moleculele sau ionii care donează electroni restauratori . În timpul reacțieise oxidează.
Se numesc atomii, moleculele sau ionii care câștigă electroni Agenti oxidanti . În timpul reacțieise recuperează.
Deoarece atomii, moleculele și ionii fac parte din anumite substanțe, aceste substanțe sunt numite în consecință restauratori sau agenți oxidanți.
4. Reacțiile redox reprezintă unitatea a două procese opuse - oxidarea și reducerea.
Numărul de electroni cedați de agentul reducător este egal cu numărul de electroni câștigați de agentul oxidant.
EXERCIȚII
Simulatorul nr. 1 Reacții de oxidare-reducere
Simulatorul nr. 2 Metoda echilibrului electronic
Simulatorul nr. 3 Test „Reacții de oxidare-reducere”
SARCINI DE ATRIBUIRE
Numarul 1. Determinați starea de oxidare a atomilor elementelor chimice folosind formulele compușilor acestora: H 2 S, O 2, NH 3, HNO 3, Fe, K 2 Cr 2 O 7
nr. 2. Determinați ce se întâmplă cu starea de oxidare a sulfului în timpul următoarelor tranziții:
A) H 2 S → SO 2 → SO 3
B ) SO2 → H2SO3 → Na2SO3
Ce concluzie se poate trage după finalizarea celui de-al doilea lanț genetic?
În ce grupe pot fi clasificate reacțiile chimice pe baza modificărilor stării de oxidare a atomilor elementelor chimice?
Numarul 3. Aranjați coeficienții în CHR folosind metoda balanței electronice, indicați procesele de oxidare (reducere), agent oxidant (agent reducător); scrieți reacțiile în formă completă și ionică:
A) Zn + HCI = H2 + ZnCl2
B) Fe + CuSO 4 = FeSO 4 + Cu
nr. 4. Diagrame date de ecuații de reacție:
СuS + HNO3 (diluat ) = Cu(NO3)2 + S + NO + H2O
K + H20 = KOH + H2
Aranjați coeficienții în reacții folosind metoda echilibrului electronic.
Indicați substanța - un agent oxidant și o substanță - un agent reducător.
