Поделиться
задание №30 ЕГЭ по химии.ppt
Окислительно – восстановительные реакции
ЕГЭ по химии.
Задание 30 (С1)
Учитель химии высшей категории ГБОУ СОШ №1980 г Москвы.
Педагогический стаж 35 лет.
Почетный работник общего образования РФ.
Победитель конкурса лучших учителей РФ 2006,2011г.
Лауреат «Гранта Москвы» 2010г.
Эксперт ЕГЭ по химии.
Методист ООО «БИНОМ лаборатории знаний».
Автор книги «Готовимся к ЕГЭ по химии».
Автор 11 публикаций в журналах «Химия в школе», «Химия. Все для учителя», «Образование в современной школе», «Химия для школьников» и «Химия . 1 сентября»
Соавтор сборника «Программа по химии. Основная школа: 8-9 классы»
Методист создания учебника «Химия. Учебник для 8-9 класса», автор Д.М. Жилина
Барышова Ирина Валентиновна
Расставьте степени окисления элементов в реакциях.
Сравните, как ведут себя степени окисления в процессе реакции.
HCl + NaOH = NaCl + H2O
2 HCl + Zn = ZnCl2 + H2
+ 1 - 1 + 1 - 2 + 1 + 1 - 1 + 1 - 2
+ 1 - 1 0 + 2 - 1 0
Реакции, в которых происходит изменение степеней окисления, называются
окислительно-восстановительными
Окислительно-восстановительная реакция
Окисление – процесс отдачи электронов.
Восстановление – процесс присоединения электронов.
Окислитель – элемент, принимающий электроны и понижающий степень окисления.
Восстановитель – элемент, отдающий электроны и повышающий степень окисления.
Теория ОВР
- 2 е-
2 H+1Cl-1 + Zn0 = Zn+2Cl2-1 + H20
Zn0
2 H+
Zn+2
H20
+ 2 е-
окисление
восстановление
H+
Zn0
- окислитель
- восстановитель
Zn0
Zn+2
2 H+
H20
Металлы,
водород,
уголь,
оксид углерода (II) (CO),
сероводород (H2S),
оксид серы (IV) (SO2),
сернистая кислота H2SO3 и ее соли,
галогеноводородные кислоты и их соли,
катионы металлов в низших степенях окисления: SnCl2, FeCl2, MnSO4, CrSO4,
азотистая кислота HNO2,
аммиак NH3,
оксид азота(II) (NO),
катод при электролизе.
Восстановители
Галогены,
перманганат калия(KMnO4),
манганат калия (K2MnO4),
оксид марганца (IV) (MnO2),
дихромат калия (K2Cr2O7),
хромат калия (K2CrO4),
азотная кислота (HNO3).
серная кислота (H2SO4) конц.,
оксид меди(II) (CuO),
оксид свинца(IV) (PbO2),
оксид серебра (Ag2O),
пероксид водорода (H2O2),
хлорид железа(III) (FeCl3),
бертоллетова соль (KClO3),
анод при электролизе.
Окислители
Степени окисления серы
Отдает или принимает?
S+6 S-2
S+4 S+6
S-2 S+4
Cu0 Cu+2
C+4 C- 4
+ 8 e-
- 2 e-
- 6 e-
- 2 e-
+ 8 e-
восстановление
окисление
окисление
окисление
восстановление
-3 -2 -1 0 +1 +2 +3 +4
отдает е-
принимает е-
Расстановка коэффициентов.
Метод электронного баланса
HCl + KMnO4 = MnCl2 + KCl + Cl2+ H2O
+1 -1 +1 +7 -2 +2 -1 +1 -1 0 +1 -2
Mn+7 +5 e- Mn+2
2Cl-1 - 2 e- Cl20
10
2
5
2
2
5
2
16
8
Восст-ие
окисление
Mn+7 – окислитель
Сl -1 – восстановитель
HNO3
H2O2
H2SO4
Окислительно-восстановительные реакции № 30
Fe
Схема для KMnO4
H2O
Схема для соединений хрома
Окислители
Формула | Соединение | Соединение | Среда | Примечания |
HСlO3 | ClO–3 | Cl– | Возможно Cl2 | |
H2O2 | H2O2 | H2O | Кислая или | |
CrO3 | CrO3 | Cr3+ | В нейтральной возможно Cr(OH)3 | |
CrO–2 | Щелочная | или [Cr(OH)6]3– |
Используя метод электронного баланса, составьте уравнения реакции. Определите окислитель и восстановитель.
KNO2 + K2Cr2O7 +HNO3 → …+Cr(NO3)3+H2O
+6
H
+
+3
3KNO2 + K2Cr2O7 +8HNO3 → 5KNO3 +2Cr(NO3)3 +4 H2O
N – 2e = N
2Cr + 6e =2 Cr
+3
_
+5
+6
_
+3
+3
+5
+6
+3
3 восстановитель
1 окислитель
Окислительно-восстановительные реакции в органической химии
Окислительно-восстановительные реакции в органической химии
ОВР – это реакции, протекающие с изменением степени окисления атомов всех или некоторых элементов, входящих в состав реагирующих веществ
В соответствии с этим определением очень многие органические реакции могут быть отнесены к реакциям окисления:
дегидрирование алифатических соединений, приводящее к образованию двойных углерод - углеродных связей:
реакции замещения атомов водорода у алканов:
реакции присоединения атомов водорода у алкенов:
22
Однако, в органической химии традиционно окисление определяют как процесс, при котором в результате превращения функциональной группы вещество переходит из одного класса в другой:
алкен спирт альдегид (кетон) карбоновая кислота.
соединения хрома (VI): раствор бихромата калия K2Cr2O7 в серной кислоте, раствор триоксида хрома CrO3 в разбавленной серной кислоте (реактив Джонсона):
При окислении органических веществ, хром (VI) в любой среде восстанавливается до хрома (III).
Окислители
В кислой среде:
В нейтральной среде:
В кислой среде:
Уравнения полуреакций восстановления в которых участвуют перечисленные выше окислители
Алкильные цепи, соединенные с ароматическими кольцами, окисляются до -COOH-групп
при проведении реакции окисления перманганатом калия в щелочной среде, продуктом реакции является не свободная кислота, а ее калиевая соль.
Как окисляются органические вещества?
реакция Вагнера используется как качественная реакция на двойную связь:
Окисление алкенов
Продуктами окисления алкенов горячим щелочным или кислым раствором перманганата калия или кислым раствором бихромата калия являются карбоновые кислоты или кетоны
1) разорвите двойную связь;
2) присоедините атомы кислорода к каждому атому углерода по месту разрыва двойной связи,
3) внедрите атомы кислорода по всем имеющимся СН связям атомов углерода имеющим прежде двойную связь:
Рассмотрим уравнения некоторых реакций окисления алкенов, и составим формулы продуктов, используя приведенный алгоритм.
Окисление одноатомных спиртов
Окисление спиртов происходит по атому углерода при функциональной группе. При этом первичные спирты легко превращаются в альдегиды, а вторичные – в кетоны
30
такой окислитель как MnO2 не затрагивает кратные связи в молекуле, поэтому может быть использован для получения и непредельных альдегидов и кетонов при окислении соответствующих спиртов:
Степень окисления
Степень окисления любого атома углерода в органическом соединении равна алгебраической сумме чисел всех его связей
с атомами более электроотрицательных элементов (O, N, Cl, S и т. д.),
учитываемых со знаком «+», и числа связей с атомами водорода (или другого более электроположительного элемента), учитываемых со знаком «−». При этом связи с соседними атомами углерода не учитывают.
Определим степень окисления каждого атома углерода, например в пропане:
Написать уравнение реакции
окисления пентадиена-1,4
1) Отмечаем какой задан окислитель и какая среда протекания реакции:
Записываем схему реакции
3) Запишем схему полуреакции окисления:
Учитывая, что реакция проводится в кислой среде, уравниваем число атомов кислорода:
Уравниваем число атомов водорода:
Уравниваем заряды
4) Записываем уравнение полуреакции восстановления:
Составляем схему:
MnO4- → Mn+2
Учитывая кислую среду реакции, уравниваем (с помощью ионов Н+) количество кислорода.
Затем уравниваем заряды:
39
5) Уравниваем число принятых и отданных электронов, суммируем две полуреакции с учетом найденных коэффициентов:
6) Записываем полное уравнение реакции и проверяем равенство количества атомов кислорода в обеих частях уравнения:
C5H8 + 4KMnO4 + 6H2SO4 =
= 2CO2 + C3H4O4 + 2K2SO4 + 4MnSO4 + 8H2O
42
CH2= CH- CH2- CH= CH2 + 4KMnO4 + 6H2SO4 =>
=> 2C+4O2 + HOOC+3CH2 C+3OOH+2K2SO4+4MnSO4+8H2O
2C-2- 12e = 2C+4
2C-1- 8e = 2C+3 20 1
Mn+7 + 5e = Mn+2 | 5 4
Составьте уравнения реакций по следующим схемам, расставьте коэффициенты:
1) C6H5CH=CH2 + KMnO4 + H2O
2) C6H5CH=CH2 + KMnO4 + H2SO4
3) C6H5CH=CHCH2CH3 + KMnO4 + H2SO4
4) CH3CH=C(CH3)CH2CH3 + KMnO4 + H2SO4
5) CH3CH(OH) CH2CH3 + KMnO4
6) C6H4(CH3)2 + K2Cr2O7 + H2SO4
7) HCOOH + Cu(OH)2
Задания для самостоятельного решения:
1) 3C6H5CH=CH2 + 2 KMnO4 + 4H2O 3C6H5CH(OH)CH2OH + 2MnO2↓ + 2KOH
2) C6H5CH=CH2 + 2KMnO4 + 3H2SO4 C6H5COOH + CO2↑ + 2MnSO4 + 4H2O + K2SO4
3) 5C6H5CH=CHCH2CH3 + 8KMnO4 + 12H2SO4 5C6H5COOH + 5C2H5COOH + 8MnSO4 +12H2O + 4K2SO4
4) 5CH3CH=C(CH3)CH2CH3 + 6KMnO4 + 9H2SO4 5CH3COOH + 5 CH3C(O)C2H5 + 6MnSO4 +9H2O + 3K2SO4
5) 3CH3CH(OH) CH2CH3 + 3KMnO4 3CH3C(O)C2H5 + 2MnO2↓ + 2KOH + 2H2O
6) C6H4(CH3)2 + 2K2Cr2O7 + 8H2SO4 C6H4(COOH)2 + 2K2SO4+ 2Cr2(SO4)3 + 10H2O
7) HCOOH + 2Cu(OH)2 CO2↑ + Cu2O↓+ 3H2O
Ответы
Ответы
Ответы
Материалы на данной страницы взяты из открытых источников либо размещены пользователем в соответствии с договором-офертой сайта. Вы можете сообщить о нарушении.
