Химия

Определение степеней окисления атомов элементов в соединениях

 

Окисление – это процесс отдачи электронов, а восстановление – процесс принятия электронов. Окислитель – в ходе реакции принимает электроны и сам при этом восстанавливается. Восстановитель отдает электроны, а сам при этом окисляется.

 

Атомы элемента, входящего в состав окислителя, понижают свою степень окисления в ходе ОВР, а атомы элемента, входящего в состав восстановителя, повышают свою степень окисления.

Окислительно-восстановительными реакциями называют реакции, в которых изменяются степени окисления химических элементов. Реакции ионного обмена не являются окислительно-восстановительными.

 

Определение процессов окисления и восстановления

 

 

Рассмотрим первый пример.

 

Пример 1. Определите степени окисления элементов в соединениях:

BaBr₂, Na₃PO₄, KClO₃.

Решение: При определении степеней окисления элементов пользуются правилом электронейтральности. Запишем постоянные значения степеней окисления химических элементов:

По правилу электронейтральности определим степени окисления остальных элементов. Сумма произведений степени окисления атома каждого элемента на число таких атомов в молекуле должна быть равна нулю:

Пример 2. Определите число отданных или принятых электронов, окислитель и восстановитель, укажите процессы окисления и восстановления в следующих схемах:

Fe⁰ → Fe⁺²

C⁰ → C⁺⁴

N₂⁰ → 2N^-3

S⁺⁶  → S^-2

Решение: В первой схеме степень окисления железа изменилась с 0 до +2, т.е. повысилась. Значит, атом железа отдал 2 электрона. Процесс отдачи электронов называется окислением, а железо в данном случае является восстановителем:

-  восстановитель, окисляется

Аналогичны рассуждения и для остальных схем:

- восстановитель, окисляется

- окислитель, восстанавливается

- окислитель, восстанавливается

 

Метод электронного баланса

 

 

Пример 3. Расставьте коэффициенты в уравнении ОВР методом электронного баланса, определите окислитель и восстановитель, укажите процессы окисления и восстановления:

 

KClO₃ + S → KCl + SO₂

Решение: Расставим степени окисления элементов и определим, какие элементы изменяют свои степени окисления:

+1+5-2   0     +1-1  +4-2

KClO₃ + S → KCl + SO₂

Хлор и сера меняют степени окисления в ходе реакции. Определим число отданных и принятых электронов для хлора и серы:

Сl⁺⁵ + 6е → Cl^-1

S⁰ - 4е → S⁺⁴

Хлор принимает электроны, значит, он окислитель, сера отдает электроны, она восстановитель.

Число отданных и принятых электронов должно быть одинаковым. Найдем НОК чисел 6 и 4. Оно равно 12. Разделим 12 на 6 и на 4, получим коэффициенты 2 и 3. 

Умножим полуреакции окисления и восстановления на коэффициенты и перенесем коэффициенты в общее уравнение.

Получили уравнение реакции:

2KClO₃ + 3S = 2KCl + 3SO₂

 

Список рекомендованной литературы

1. Микитюк А. Д. Сборник задач и упражнений по химии. 8-11 классы / А. Д. Микитюк. – М.: Изд. «Экзамен», 2009 (с. 68-71).
2. Оржековский П. А. Химия: 9-й класс: учеб. для общеобраз. учрежд. / П. А. Оржековский, Л. М. Мещерякова, Л. С. Понтак. – М.: АСТ: Астрель, 2007 (§§20-22).
3. Рудзитис Г. Е. Химия: неорган. химия. Орган. химия: учеб. для 9 кл. / Г. Е. Рудзитис, Ф. Г. Фельдман. – М.: Просвещение, ОАО «Московские учебники», 2009 (§5).
4. Химия. 8-11 классы: тренинги и тесты с ответами по теме «Окислительно-восстановительные реакции» / авт.-сост. Т. М. Солдатова. – Волгоград: Учитель, 2007 (с. 12-20).
5. Хомченко И. Д. Сборник задач и упражнений по химии для средней школы. – М.: РИА «Новая волна»: Издатель Умеренков, 2008 (с. 54-57).
6. Энциклопедия для детей. Том 17. Химия / Глав. ред. В.А. Володин, вед. науч. ред. И. Леенсон. – М.: Аванта+, 2003 (с.70-77).

 

Дополнительные веб-ресурсы

1. Единая коллекция цифровых образовательных ресурсов (видеоопыты по теме) (Источник)
2. Единая коллекция цифровых образовательных ресурсов (интерактивные задачи по теме) (Источник)
3. Электронная версия журнала «Химия и жизнь» (Источник)

 

Домашнее задание

№№ 7.14, 7.16 из сборника задач и упражнений по химии (8-11 классы), автор - А. Д. Микитюк. – М.: Изд. «Экзамен», 2009.