Контрольные задания по химии

Метод электронного баланса является универсальным. В этом методе сравнивают степени окисления атомов в исходных и конечных веществах, руководствуясь правилом: число электронов, отданных восстановителем, должно равняться числу электронов, присоединённых окислителем. Для составления уравнения надо знать формулы реагирующих веществ и продуктов реакции. Последние определяются либо опытным путём, либо на основании известных свойств элементов.
Ионно-электронный метод (метод полуреакций) использует представления об электролитической диссоциации. Метод применяют только при составлении уравнений ОВР, протекающих в растворе. В отличие от метода электронного баланса данный метод даёт более правильное представление о процессах окисления — восстановления в растворах, так как рассматривает ионы и молекулы в том виде, в котором они существуют в растворе. Слабые электролиты или малорастворимые вещества записывают в виде молекул, а сильные - в виде ионов. При этом учитывают, что в водной среде в реакции могут участвовать ионы Н⁺, ОН^- и молекулы Н₂О. Правила нахождения коэффициентов в уравнениях ОВР, протекающих в кислой, щелочной и нейтральной средах, неодинаковы.
Если реакция среды кислая
Правило. Каждая освобождающаяся частица кислорода связывается с двумя ионами водорода с образованием одной молекулы воды:
[О^-2] + 2Н⁺ = Н₂О.
Каждая недостающая частица кислорода берётся из молекулы воды, при этом освобождается два иона водорода: Н₂О - [О^-2] = 2Н⁺.
Если реакция среды щелочная
Правило. Каждая освобождающаяся частица кислорода реагирует с одной молекулой воды, образуя два гидроксид-иона: [О^-2] + Н₂О = 2ОН^-.
Каждая недостающая частица кислорода берётся из двух гидроксидионов с образованием одной молекулы воды: 2ОН^- - [О^-2] = Н₂О.
Если реакция среды нейтральная
Правило. Каждая освобождающаяся частица кислорода взаимодействует с одной молекулой воды, образуя два гидроксид-иона: [О^-2] + Н₂О = 2ОН^- .
Каждая недостающая частица кислорода берётся из молекулы воды с образованием двух ионов водорода: Н₂О - [О^-2] = 2Н⁺.
Подбор коэффициентов ОВР ионно-электронным методом проводится в несколько этапов:

1. 
   записать схему реакции (реакция среды кислая) в молекулярной форме, например:
   

KMnO₄ + Na₂SO₃ + H₂SO₄ = MnSO₄ + Na₂SO₄ + K₂SO₄ + H₂O;

2. 
   записать схему реакции в ионной форме и определить ионы и молекулы, которые изменяют степень окисления:
   

К⁺ + МпО₄^- + 2Na⁺ + SO₃^2- + 2H⁺ + SO₄^2- = Mn²⁺ + SO₄^2- + 2Na⁺ + SO₄^2- +
+ 2K⁺ + SO₄^2- + H₂O;

3. 
   составить ионно-электронные уравнения с участием выделенных ионов и молекул, учитывая, что количество атомов кислорода уравнивают, используя молекулы воды или ионы водорода.
   

Для данной реакции:

• 
  недостаток атомов кислорода в кислой среде берётся из молекулы воды:
  

SO₃^2- + H₂O - 2е^- = SO₄^2- + 2Н⁺;

• 
  избыток атомов кислорода в кислой среде связывается ионами водорода в молекулы воды:
  

MnO₄^- + 8H⁺ + 5е^- = Мn²⁺ + 4Н₂О;

4. 
   умножить полученные уравнения на наименьшие множители для баланса по электронам:
   

SO₃^2- + Н₂О - 2е^- = SO₄^2- + 2H⁺ | 5
МпО₄^- + 8Н⁺ + 5е^- = Mn²⁺ +4H₂O | 2
5SO₃^2- + 5H₂O – l0e^- = 5SO₄^2- + 10H⁺
2MnO₄^- + 16H⁺ + 10e^- = 2Mn²⁺ +8H₂O;

4. 
   суммировать полученные электронно-ионные уравнения:
   

5SO₃^2- + 5Н₂О - 10е^- + 2MnO₄^- + 16H⁺ + 10e^- = 5SO₄^2- + 10H⁺ + 2Mn²⁺+ 8H₂O;

4. 
   сократить подобные члены и получить ионно-молекулярное уравнение ОВР:
   

5SO₃^2- + 2МпО₄^- + 6Н⁺ = 5SO₄^2- + 2Мn²⁺ + 3Н₂О;

4. 
   по полученному ионно-молекулярному уравнению составить молекулярное уравнение реакции:
   

2KMnO₄ + 5Na₂SO₃ + 3H₂SO₄ = 2MnSO₄ + 5Na₂SO₄ + K₂SO₄ + 3H₂O.
Окислительно-восстановительные реакции разделяют на три типа:

1.