Окислительно–восстановительные реакции

Размещено на http://www.allbest.ru//

Лабораторная работа

“Окислительно - восстановительные реакции”

Цель работы

1.Познакомиться с окислительно восстановительными реакциями протекающими в растворах электролитов

2.Научиться определять окислитель, восстановитель и выводить коэффиценты электронно - ионным методом

Теоретическая часть

Окислительно-восстановительная реакция - это реакция, в процессе которой происходит переход электронов от одних атомов, молекул или ионов к другим атомам, молекулам или ионам. В окислительно-восстановительных реакциях химические элементы меняют свои степени окисления.

Под степенью окисления понимается условный заряд атома в соединении, вычисленный исходя из предположения, что соединение состоит из ионов

Например в соединениях CH4, CH3OH, HCOOH, CO2 валентность углерода равна 4, а степени окисления соответственно равны ?4, ?2, +2, +4

Окислитель - это атом, молекула или ион, который принимает электроны.

Восстановитель - это атом, молекула или ион, который отдает электроны.

Окисление - это процесс отдачи электронов восстановителем.

Восстановление - это процесс присоединения электронов окислителем.

Основные этапы вывода коэффициентов в уравнении окислительно-восстановительной реакции электронно-ионным методом :

1.пишем уравнение 2.определяем степени окисления 3. рассчитываем электронный баланс 4. расставляем коэффициенты в правой части реакции 6. уравниваем левую часть реакции

Экспериментальная часть.

Опыт. Влияние pH среды на характер восстановления перманганата калия

Выполнение опыта. В три пробирки внести по 4 капли раствора KMnO4. В первую пробирку добавить 3 капли раствора H2SO4, вторую - 3 капли H2O, в третью - 3 капли NaOH. Затем во все пробирки внести по два микрошпателя кристаллического KNO2. Перемешать растворы, встряхивая содержимое пробирок до полного растворения кристаллов.

Наблюдения:

1ая пробирка - стала прозрачной

2ая пробирка - стала желтой, осадок коричневого цвета

3яя пробирка - стала зеленой

Реакция в кислой среде

K+1Mn+7O4-2 + K+1N+3O2-2 + H2+1S+6O4-2 > Mn+2S+6O4-2 + K+1N+5O3-2 + K2+1S+6O4-2 + H2+1O-2

Mn+7 +5e > Mn+2

N+3 - 2e > N+5

MnO4- > Mn2+

NO2- > NO3-

K+ + MnO4- + 2H+ + SO42- + K+ + NO2- > Mn2+ + SO42- + K+ + NO3- + 2K+ + SO42- + H2O

MnO4- + 2H+ + NO2- > Mn2+ + NO3- + H2O

M

nO4- +5e + 8 H- > Mn2+ + 4H2O 2 восстановление

NO2- - 2е + H2O > NO3- + 2H+ 5 окисление

2MnO4- + 16H+ + 5NO2- + 5H2O > 2Mn2+ + 8H2O + 5NO3- + 10H+

2MnO4- + 6H+ + 5NO2- > 2Mn2+ + 3H2O + 5NO3-

2KMnO4 + 5KNO2+ 3H2SO4 = 2MnSO4+ 5KNO3+ K2SO4+ 3H2O

реакция восстановительный электролит

Розовый раствор обесцветился при добавлении KNo2

Реакция в нейтральной среде

2. K+1Mn+7O4-2 + K+1N+3O2-2 + H2O > Mn+4O2-2 v+ K+1N+5O3-2 +K+1O-2H+1

Mn+7 + 3e > Mn+4O2

N+3 - 2e > N+5

2) MnO4- > MnO2

NO2 > NO3-

K + MnO4- + K+ +NO2- +H2O > MnO2+K ++NO3-+K+ +OH-

MnO4- + NO2- + H2O > MnO2 + NO3- + OH-

3) MnO4- + 3e +4H+ > MnO2 + 2H2O 2 восстановление

NO2- - 2e + H2O > NO3- + 2H+ 3 окисление

2MnO4- + 8H+ + 3NO2- + 3H2O > 2MnO2 + 4H2O + 3NO3- + 6H+

2MnO4- + 2H+ +3NO2- > 2MnO2 + H2O + 3NO3-

4) 2KMnO4 + 3KNO2 + H2O = 2MnO2 v+ KNO3 +3KOH

5) раствор стал желтого цвета и выпал осадок бурого цвета

Реакция в щелочной среде

3. K+1Mn+7O4-2 + K+1N+3O2-2 + Na+1O-2H+1 > K2+1Mn+6O4-2 + Na2+1Mn+6O4-2 + K+1N+3O3-2 + H2O

Mn+7 + 1e > Mn+6

N+3 - 2e > N+5

MnO4- > MnO42-

NO2- > NO3-

K+ + MnO4- + K+ +NO2- +Na+ + OH- > 2K+ + MnO42- +2Na+ +NO3- + H2O

MnO4- + NO2- + OH- > MnO42- + NO3- + H2O

3

) MnO4- + 1e > MnO4-2 2

NO2- - 2e + 2OH- > NO3- + H2O 1

2MnO4- + NO2- + 2OH- > 2MnO42- + NO3- + H2O

2KMnO4 + KNO2 + 2NaOH > K2MnO4 + Na2MnO4 + KNO3 + H2O

Раствор принял зеленую окраску

Вывод: Опыт показал, что во всех трех случаях перманганат калия был окислителем, но восстанавливался в зависимости от среды по разному: в кислой до +2, в нейтральной до +4, в щелочной до +6.

Размещено на Allbest.ru