Краевое государственное бюджетное профессиональное образовательное

учреждение "Рубцовский медицинский колледж"

Тема: «Окислительно – восстановительные реакции»

Разработал:

преподаватель химии и биологии Попова Ульяна Сергеевна

г.Рубцовск

2024 год

Цель занятия: сформировать представление у учащихся об окислительно – восстановительных процессах (ОВР).

Задачи:

1.           Формирование представлений о сущности ОВР.

2.           Формирование    умений    классифицировать   химические реакции по признаку «изменение степеней окисления химических элементов».

3.           Формирование    умений    определять   окислитель и восстановитель.

4.           Формирование умений расставлять коэффициенты в ОВР методом электронного баланса.

Окислительно – восстановительные реакции

Все химические реакции можно разделить на 2 типа:

✓ Реакции, которые протекают без изменения степеней окисления (СО) элементов: СО всех элементов в молекулах исходных веществ равны степеням окисления этих элементов в молекулах продуктов реакции.      +1  -1        +1  -2 +1        +1  -1         +1   -2

HCI + NaOH = NaCI + H2O

✓ Реакции, которые протекают с изменениями СО элементов: СО всех или некоторых элементов в молекулах исходных веществ не равны СО этих элементов в молекулах продуктов реакции.

0          0              +2  -2

2Mg + O2 = 2MgO

Окислительно – восстановительные реакции

Окислительно-восстановительные реакции (ОВР) – реакции, которые  сопровождаются изменением степеней окисления химических элементов, входящих в состав реагентов.

реакции

Любая ОВР     состоит    из     двух     неотделимых   процессов (полуреакций): окисления и восстановления.

Окисление -  процесс отдачи электронов атомом, молекулой или ионом, который сопровождается повышением степени окисления.

Восстановление - процесс присоединения электронов атомом, молекулой или ионом, который сопровождается понижением степени окисления.

реакции

+ 2е

                                                                                                                          0               +1                           +2  0

Zn + 2HCI = ZnCI2 = H2

окисление

Окислительно – восстановительная реакция сводится к переносу электронов от восстановителя к окислителю. Общее число электронов в результате реакции не изменятся, поэтому число электронов, отданных восстановителем, должно быть равно числу электронов, принятых окислителем.

Следовательно,  в данной реакции на каждый атом цинка должно приходиться два атома водорода.

Атомы хлора в данной реакции не изменяют степень окисления и в полуреакциях НЕ участвуют.

реакции

Окислитель - реагент, который принимает электроны в ходе окислительно-восстановительной реакции.

Сильные окислители:

NHO₃      Продукты     реакции зависят     от положения металла в ряду активности.

Исключения: Благородны металлы не реагируют с этой кислотой.

Al, Cr и Fe реагируют с безводным окислителем только при нагревании.

H₂SO₄     Продукты     реакции зависят     от положения металла в ряду активности.

 AI, Fe, Cr  - НЕ реагируют с концентрированной H2SO4 без нагревания.

В реакциях с ним всегда используется вещество, определяющее K2Сr2O7 кислотность• H2SO4 (формирует среды, не  кислуюучаствующее среду) в; ОВР-процессе:

•         H2O (нейтральная);

•         NaOH или KOH (щелочная среда).

Окислительно – восстановительные реакции

Восстановитель - реагент, который отдаёт электроны в ходе окислительно-восстановительной реакции.

Сильные восстановители:

реакции

                                                                                       ВАЖНО ЗНАТЬ

Типы окислительно – восстановительных реакции

Межмолекулярные ОВР. В этих реакциях элемент – окислитель и элемент – восстановитель входят в состав молекул различных веществ.

0         0         -3 +1         

N2 + H2 = NH3

Внутримолекулярные ОВР. В этих реакциях элемент – окислитель и элемент – восстановитель входят в состав одного вещества.

                                                                                                                                             -3             +6           0          +3         

(NH4)2Cr2O7 = N2 +Cr2O3 + H2O

Реакции самоокисления. Это ОВР, при протекании которых один и тот же элемент, находящийся в промежуточной степени окисления, и окисляется и восстанавливается. Часть атомов данного элемента отдает электроны другой части атомов этого же элемента.

                                                                                                                                                 -4                                       -5                   -3         

NO2 + H2O = HNO3 + HNO2

реакции

Для     составления   окислительно-восстановительных реакций используют метод электронного баланса.

 Метод электронного баланса:

Общее число электронов, которые отдает восстановитель, должно быть равно общему числу электронов, которое присоединит окислитель.

Алгоритм составления ОВР методом электронного баланса

1.              Записать схему реакции с указанием в левой и правой частях степеней окисления атомов элементов, участвующих в процессах окисления и восстановления.

2.              Определить число электронов, приобретаемых или отдаваемых атомами или ионами.

3.              Уравнять число присоединённых и отданных электронов введением множителей, исходя из наименьшего общего кратного для коэффициентов в процессах окисления и восстановления.

4.              Подставить найденные коэффициенты в уравнение реакции перед соответствующими формулами веществ в левой и правой частях.

5.              Расставить коэффициенты перед формулами остальных веществ методом подбора.

6.              Проверить правильность расстановки коэффициентов.

реакции

Задание: Записать ОВР. Указать окислитель и восстановитель. Используя    метод   электронного баланса, расставить коэффициенты. Пример №1.

                                                                                                                                -2                      0                   0 -1         

2S + CI2 = S + 2HCI

-2        0

S -2e → SВосстановитель

                        0                                                        -1         

CI2 +2e → 2CIОкислитель

реакции

Пример №2.

                                              0                                                                                    -1                               +5

3CI2 + 6KOH = 5KCI + KCIO3 + 3H2O

                                          0                                                          +5

CI2 -10e → 2CIВосстановитель

0        

CI2 +2e → 2CI-1         

реакции

Пример №3.

                                        0                              +2                                          +3             0

3AI + 3CuSO4 = AI2(SO4)3 + Cu

                                          0                                            +3

AI -3e → AIВосстановитель

                                            +2                                                      0        

Cu +2e → 2CI

реакции

Пример №4.        КИСЛАЯ

СРЕДА

                                        +6                                             -1                       +3                 0

2Cr2O7 +14HCI = 2CrCI3 + 3CI2 + KCI +7H2O

Фиолетово -зеленый цвет

                                             - 1                                            0

CI -2e → CI2Восстановитель

                                            +6                                          +3        

Cr +3e → Cr

реакции

Пример №5.

                        +7                             -1                                           +2                    0

KMnO4 +10NaJ + H2SO4 = 2MnSO4 + 5J2 + K2SO4 + 5Na2SO4 + 8H2O

                                                                                                                      КИСЛАЯ       обесцвечивание

СРЕДА

                                 - 1                                         0

                       -2e → J2 Восстановитель

                                             +7                                                  +2        

Mn +5e → Mn

СЛОВАРЬ ПО ТЕМЕ

1.        Окислительно – восстановительная реакция

2.        Окисление

3.        Восстановление

4.        Окислитель

5.        Восстановитель 

ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАНЯТИЕ

Задание: записать ОВР. Указать окислитель и восстановитель. Используя метод электронного баланса, расставить коэффициенты в следующих ОВР:

1. P + CI2 → PCI₅ 2. C + ZnO → Zn + CO 3. AI + S → AI₂S₃ 4. AI + HCI → AICI₃ + H₂ 5. H₂SO₄ + Zn → ZnSO₄ + S + H₂O 6. P + HNO₃ → H₃PO₄ + NO₂ + H2O 7. FeO + HNO3 → Fe(NO₃)3 + NO2+ H2O 8. PH3 + KMnO4 + H2SO4 → H3PO4 + MnSO4 + K2SO4 + H2O 9. CrCI2 + Br2 + NaOH → Na2CrO4 +NaBr + NaCI +H2O