Стась Н.Ф. Введение в химию. Учебное пособие
Подождите немного. Документ загружается.
Решение. В формульной единице каждого из этих соединений имеется по два
атома азота в различных степенях окисления. Первый атом в обоих соединениях
входит в состав катиона аммония NH
4
+
, и степень его окисления равна –3. Другой
атом азота в первом соединении входит в состав нитрат-иона NO
3
–
и степень его
окисления равна +5, а во втором соединении – в состав нитрит-иона NO
2
–
и степень
его окисления равна +3.
4.2. Окислительно-восстановительные реакции
В окислительно-восстановительных реакциях одни атомы (в соста-
ве восстановителя) отдают электроны, а другие атомы (в составе окис-
лители) их принимают. Так, например, для реакции
ON2OSHONH2S
2
4
6
23
50 +++
+=+
процессы отдачи и присоединения электронов можно записать следую-
щими электронными схемами:
восстановитель
60
Se6S
+
−
=−
; окислитель
25
Ne3N
+
−
+
=+
.
Но следует заметить, что такие схемы условны, так как в большин-
стве окислительно-восстановительных реакций отдельные атомы элек-
тронов не отдают и не присоединяют. Изменение степени окисления
элементов является результатом изменения состава и строения всех ве-
ществ, участвующих в реакции.
Следовательно, уравнения 2 и 4 – это уравнения окислитель-
но-во
и восстановители
ент, понижающий степень окис-
Пример 4.6. Среди данных уравнений укажите уравнения окислительно-
восстановительных реакций:
1) Cu(OH)
2
= CuO + H
2
O; 2) Mg + Cl
2
= MgCl
2
;
3) NH
3
+ HNO
3
= NH
4
NO
3
; 4) 3I
2
+ 10HNO
3
= 6HIO
3
+ 10NO + 2H
2
O.
Решение. В первой и третьей реакциях степень окисления атомов не изменяет-
ся. Во второй реакции магний и хлор в левой части уравнения имеют нулевую сте-
пень окисления, а в правой части, в составе хлорида магния +2 и –1, соответственно.
В четвёртой реакции изменяется степень окисления иода (слева 0, справа +5) и азота
(слева +5, справа +2).
сстановительных реакций.
4.3. Окислители
Восстановителем называется вещество, в состав которого входит
элемент, повышающий степень окисления. Окислителем называется ве-
щество, в состав которого входит элем
ления при протекании окислительно-восстановительной реакции.
С точки зрения электронной теории, окислением называют процесс
отдачи электронов. Вещество, присоединяющее электроны и вызы-
79
вающ
ают процесс
пр -
зы -
лем.
ллов в отрицательных степе-
нях
H
2
SO
3
, K
2
SO
3
, HNO
2
, N
сть многих веществ быть восстановителями, так и окисли-
телями, венно-
ения азота
ее таким образом окисление другого вещества, называется окис-
лителем. Окислителями являются большинство неметаллов (галогены,
кислород, сера и др.), многие кислородосодержащие кислоты (HNO
3
,
HCIO
4
, HCIO
3
, HCIO
2
, HCIO, H
2
SO
4
, H
2
SeO
4
) и их соли (NaNO
3
, KCIO
3
,
NaCIO
2
, NaCIO); соединения металлов в высших положительных степе-
нях окисления (KMnO
4
, K
2
Cr
2
O
7
, K
2
FeO
4
, NаBiO
3
).
Восстановлением, согласно электронной теории, назыв
исоединения электронов. Вещество, отдающее электроны (и этим вы
ва щее восстановление другого вещества), называется восстановитею
Восстановителями являются металлы, соединения металлов в низ-
ших степенях окисления (FeSO
4
, SnCl
2
, CrCl
3
, MnSO
4
и др.), некоторые
неметаллы (H
2
, C, Si), соединения немета
окисления (NaH, NH
3
, N
2
H
4
, NH
2
OH, H
2
S, HI, KI); соединения неме-
таллов в немаксимальных положительных степенях окисления (SO
2
,
aNO
2
, H
3
PO
3
, H
3
PO
2
).
Многие вещества в зависимости от партнёра по реакции и условий
её проведения могут быть как восстановителями, так и окислителями.
Способно как
называется их окислительно-восстановительной двойст
стью. Например, в ряду соединений, расположенных по возрастанию
степени окисл
323
22
24
2
3
ONH,ON,ONHO,NO,N,NOH,HN,HN,HN
43210123 +5
+
+
+
+
−−−
,
аммиак обладает только восстановительными свойствами, так как в его
составе азот находи ени окисления, ко-
Таким образ й двойственно-
входят элементы в про-
меж
являются феррат калия
2 4
FeCl
3
обладает окисли-
тельно-восстановительной д
тся в крайней отрицательной степ
повышаться. Азотная кислота, наоборотторая может только , обладает
только окислительными свойствами, так как азот в ней находится в
крайней положительной степени окисления, которая может только по-
нижаться. Остальные вещества, в которых азот находится в промежу-
точных степенях окисления, обладают окислительно-восстановительной
двойственностью.
ом, окислительно-восстановительно
стью обладают вещества, в состав которых
уточных степенях окисления.
Пример 4.7. Среди данных соединений укажите окислители, восстановители и
вещества с окислительно-восстановительной двойственностью: 1) FeCl
3
, K
2
FeO
4
, Fe;
2) K
2
S, H
2
SO
4
, Na
2
SO
3
; 3) CH
4
, K
3
VO
4
, SnCl
2
.
Решение. В перечне 1 степень окисления железа в соединениях равна +3
(FeCl
3
), +6 (K
2
FeO
4
) и 0 (Fe), следовательно, окислителями
K FeO , восстановителем – железо (Fe), а хлорид железа (III)
войственностью.
80
В перечне 2 окислителем является серная кислота (с епень окисления серы +6
– максимальная), восстановит
т
елем – H
2
S (степень окисления серы –2 – минималь-
ная), а дво т н окис-
ления серы
В пер ме-
тан C
межуточную (+2) – олово, поэтому хлорид олова (II)
SnCl
2
об в о о ью.
4.4. и е н х ре
, в реакции
ется кислород O
2
, а восстановителем аммиак NH
3
, а в
реакции
5K
2
SO
3
+ 2
4
+ 3H
2
O
окис
витель (разные
элем
4
)
2
Cr
2
O
7
= N
2
+ Cr
2
O
3
+ 4H
2
O
восстановителем являются атомы азота, а окислителем атомы хрома в
составе разлагающегося дихромата аммония (NH )
2
Cr
2
O
7
.
ия (дисмутации) отличаются тем, что
в ни ен-
3Cl
2
+ 6KOH = 5KCl + KClO
3
+ 3H
2
O
окисляются и восстанавливаются атомы хло
Реакции конпропорционирования – это реакции, обратные реакциям
диспропорционирования. В таких реакци атомы одного и того же
элем
йственными свойствами обладает сульфи атрия Na
2
SO
3
(степень
+4 – промежуточная).
ечне 3 минимальную степень окисления (–4) имеет углерод, поэтому
H
4
– восстановитель, максимальную – ванадий (+5), поэтому ортованадат ка-
лия K
3
VO
4
– окислитель, а про
ладает окислительно- осстан вительной двойственн ст
Классификация окисл тельно-восстановит ль ы акций
Окислительно-восстановительные реакции обычно подразделяются
на четыре типа: межмолекулярные, внутримолекулярные, диспропор-
ционирование и конпропорционирование.
В межмолекулярных окислительно-восстановительных реакциях
окислитель и восстановитель – различные вещества. Например
4NH
3
+ 3O
2
= 2N
2
+ 6H
2
O
окислителем явля
KMnO
4
+ 3H
2
SO
4
= 6K
2
SO
4
+ 2MnSO
литель – перманганат калия KMnO
4
, а восстановителем – сульфит
калия K
2
SO
3
.
Внутримолекулярные окислительно-восстановительные реакции
отличаются тем, что элементы окислитель и восстано
енты) содержатся в составе одного и того же соединения. Напри-
мер, в реакции
(NH
4
Реакции диспропорционирован
х окисляются и восстанавливаются атомы одного и того же элем
та. Например, в реакции
ра.
ях
ента в разных соединениях и в различных степенях окисления вы-
ступают в качестве окислителя и восстановителя друг друга. Обычно
продуктом этих реакций является простое вещество, в котором атомы
этого элемента имеют нулевую степень окисления:
5HI + HIO
3
= 3I
2
+ 3H
2
O.
81
Пример 4.8. Определите тип каждой из данных окислительно-
восстановительных реакций:
1) KI + HNO
3
→ KIO
3
+ NO
2
+ H
2
O; 2) KClO
4
→ KCl + O
2
;
3) K
2
SO
3
→ K
2
SO
4
+ K
2
S; 4) H
2
S + SO
2
→ S + H
2
O.
Решение. Запишем схемs реакций с указанием степени окисления тех элемен-
тов у которых она изменяется:
1) K
1−
I
+ H
5+
N
O
3
→ K
5+
I
O
3
+
4+
N
O
2
+ H
2
O; 2) K
5+
Cl
-2
O
3
→ K
1−
Cl
+
0
O
2
;
3) K
2
4+
S
O
3
→ K
2
6+
S
O
4
+ K
2
2−
S
; 4) H
2
2−
S
+
4+
S
O
2
→
0
S
+ H
2
O.
В первой реакции восстановитель (KI) и окислитель (HNO
3
) – разные вещест-
ва, следовательно, эта реакция межмолекулярная.
тот же элемент – сера в составе K SO ,
поэто
т же элемент – се-
ра в составе H
2
S и SO
2
, соо реакция – реакция конпро-
порционирования.
4.5. Мето э н баланса
определения в урав окислительно-восстановительных
реакций к рических
коэффициентов) разработано нескольк обов, но обычно использу-
ются два способа: электронного .
По методу электронного б сн а находят окислитель, вос-
становитель и элеме изменяется степень
окисления, например:
2
3
OHN
−−
+=+
После этого записывают электронные схемы отдачи электронов
восстановителем и их присоед ки елем:
Во второй реакции окислитель (хлор) и восстановитель (кислород) находятся в
составе одного вещества (KClO
3
), поэтому данная реакция внутримолекулярная.
В третьей реакции окисляется один и
2 3
му в данной реакции происходит диспропорционирование серы.
В реакции четыре окисляется и восстанавливается один и то
тветственно, поэтому данная
д лект о ного р
Для нениях
оэффициентов перед формулами веществ (стехиомет
о спос
баланса и полуреакций
аланса ачал
нты в их составе, у которых
2
2
2
3
HNO
00
вос. ок.
инения о слит
2
03
Ne6N2 −
−
−
=
2,
2
2
0
e4O
−
−
=+ O2
3.
справа от в вают, какими должны
быть
ертикальной черты показыЦифры
наименьшие числа атомов восстановителя и окислителя, чтобы
число отданных и присоединенных электронов было одинаковым. Они
являются стехиометрическими коэффициентами в уравнении реакции:
4NH
3
+ 3O
2
= 2N
2
+ 6H
2
O.
82
Метод электронного баланса не согласуется с современными дан-
ными, полученными при исследовании механизма реакций. В большин-
стве окислительно-восстановительных реакций перехода электронов от
атома к атому не происходит, а причиной изменения степени окисления
элем
ервых четырёх реакций.
2
SO
4
+ 2MnSO
3
+ 3H
2
O;
анса свидетельствуют о том, что коэффициенты в
уравне
х направлений и
специальностей н владеть студен-
ты-химики, поэто Метод полуреак-
сложнее метод не только
ентов является изменение состава и строения веществ. Поэтому
электронные схемы в методе электронного баланса не отражают реаль-
ного механизма окислительно-восстановительных реакций. Но подби-
рать стехиометрические коэффициенты этим методом можно, если схе-
ма реакции дана полностью, если известны исходные вещества и про-
дукты реакции.
Пример 4.9. Покажите, что стехиометрические коэффициенты в уравнениях
реакций, которые приведены в п. 4.4. (классификация окислительно-восстанови-
тельных реакций) определены правильно.
Решение. В п. 4. 4. приведены уравнения пяти реакций; покажем электронные
схемы окисления и восстановления для п
1) 4NH
3
+ 3O
2
= 2N
2
+ 6H
2
O;
2
3−
N
- 6e =
0
N
2
2,
0
O
2 +
4e = 2
2−
O
3.
2) 5K
2
SO
3
+ 2K
2
MnO
4
+ 3H
2
SO
4
= 5K
4+
S
- 2e =
6+
S
5,
7+
Mn
+ 5e =
2+
Mn
2.
3) (NH
4
)
2
Cr
2
O
7
= N
2
+ Cr
2
O
3
+ 4H
2
O;
2
3−
N
- 6e =
0
N
2
1,
6+ 3+
2
Cr
+ 6e = 2
Cr
1.
4) 3Cr
2
+ 6KOH = 5KCl + KClO
3
+ 3H
2
O;
0
Cl
2
- 10e = 2
5+
Cl
1,
Cl
2
+ 2e = 2
1−
Cl
5.
Схемы электронного бал
ниях реакций определены правильно.
4.6. Метод полуреакций
Метод полуреакций студенты общетехнически
е изучают. Но этим методом должны
му он приводится в данном пособии.
а электронного баланса, но с его помощьюций
83
нахо
го помощью можно записывать
про
н
м виде: диссоциирующие вещества записывают в виде ио-
нов, а слабы в молеку-
сстановители и ионы (мо-
лекулы х
о
и вводятся электроны.
ях стало одинако-
вым складывают и получают
ионное ура ; от него
переходят
й от метода
электронного ба сь которых без
тренировки пред
общий уровень химических знаний.
но
не всегда!)
Пра атомы
кис
восс
авилом 1, полуреакции имеют вид:
S │5,
M
2+
дят стехиометрические коэффициенты, но и определяют направле-
ние протекания окислительно-восстановительных реакций. При уверен-
ном владении методом полуреакций с е
дукты реакций, даже если они не известны.
п о Метод олуреакций тносится к реакциям в растворах, где многие
вещества диссоциируют а ионы. Поэтому сначала реакцию записыва-
в ионноют
е электролиты, газы и нерастворимые вещества –
лярном. Затем находят ионы (молекулы) – во
) – окислители. После этого реакцию записывают в виде дву
луреакций: одну с участием восстановителя, другую – окислителяп ,
при этом в полуреакции входят молекулы и ионы среды раствора (H
2
O,
H
+
, OH
–
). В полуреакциях уравнивают атомы (закон сохранения массы)
и заряды ионов (закон сохранения энергии); для уравнивания зарядов в
полуреакци
Следующее действие по методу полуреакций напоминает метод
электронного баланса: для полуреакций подбирают множители таким
образом, чтобы число электронов в обеих полуреакци
. С учетом этих множителей полуреакции
внение окислительно-восстановительной реакции
к молекулярному уравнению.
Таким образом, главное отличие метода полуреакци
ланса заключается в полуреакциях, запи
ставляет определенные трудности.
Полуреакции приведены в справочнике, указанном во введении, но
рекомендуется составлять их самостоятельно, так как написать полуре-
акции часто самому быстрее, чем найти в справочнике. К тому же умение
записывать полуреакции повышает
Полезно заучить два правила, которые в большинстве случаев (
помогают записывать схемы полуреакций.
вило 1. В кислой среде восстановитель присоединяет
лорода от воды, образуя ионы водорода, а окислитель, наоборот,
отдает кислород катионам водорода, образую воду.
Например, в реакции:
Na
2
SO
3
+ KMnO
4
+ H
2
SO
4
→ Na
2
SO
4
+ MnSO
4
+ K
2
SO
4
+ H
2
O
тановителем являются SO
3
2–
-ионы, а окислителем MnO
4
–
-ионы. В
соответствии с пр
O
3
2–
+ H
2
O – 2e = SO
4
2–
+ 2H
+
nO
4
–
+ 8H
+
+ 5e = Mn + 4H
2
O │2.
84
Для того чтобы число электронов в полуреакциях было одинако-
вым, подбирают множители 5 и 2 и складывают полуреакции, предвари-
тельно умноженные на эти множители:
5SO
3
2–
+ 5H
2
O + 2
2+
+ 8H
2
O.
от ко
3H SO = 5Na SO + 2MnSO
4
+ K
2
SO
4
+ 3H
2
O.
правую
ельных
процессах.
при-
соединяет кислород ды, а окислитель,
NaNO
2
KOH.
Полуреакции :
3,
+
числа и 2, получаем
полное ионное у ионному, а за-
3NO
2
+ 6O
–
2
+ 8OH
–
;
3NO
2
+ 2MnO + H O = 3NO + 2MnO + 2OH
–
;
3NaNO
2
2KOH.
например:
Cl
2
4 2 8 4
2–
.
ометрические коэффи-
MnO
–
+ 16H
+
= 5SO
2–
+ 10H
+
+ 2Mn
4 4
После сокращения подобных получают окончательное ионное
уравнение
5SO
3
2–
+ 2MnO
4
–
+ 6H
+
= 5SO
4
2–
+ 2Mn
2+
+ 3H
2
O,
торого легко перейти к молекулярному:
5Na
2
SO
3
+ 2KMnO +
4 2 4 2 4
оПри переходе т ионного к молекулярному уравнению в
часть вписывают сульфат калия, который в ионное уравнение не входит,
поскольку не принимает участия в окислительно-восстановит
равило 2. В нейтральной П и щелочной среде восстановитель
от OH
–
-ионов с образованием во
наоборот, отдает кислород воде, образуя OH
–
-ионы.
В качестве примера рассмотрим реакцию
+ KMnO
4
+ H
2
O → NaNO
3
+ MnO
2
+
, составленные по правилу 2, имеют вид
NO
–
+ 2OH
–
– 2e = NO
–
+ H O │
2 3 2
MnO
–
+ 2H O + 3e = MnO
2
4OH
–
│2.
4 2
Суммируя полуреакции, помноженные на 3
равнение, от него переходим к краткому
тем к молекулярному уравнению:
– – –
H + 2MnO
4
+ 4H
2
O = 3NO
3
+ 3H
2
O + 2MnO
– – –
4 2 3 2
+ 2KMnO
4
+ H
2
O = 3NaNO
3
+ 2MnO
2
+
В некоторых случаях молекулы и ионы среды раствора (H
2
O, H
+
,
OH
–
) в полуреакции не вводятся. Это бывает в тех случаях, когда состав
частиц не изменяется, а изменяется только их заряд,
2e = 2Cl
–
; MnO
–
+ e = MnO
2–
; Au
3+
+ 3e = Au; S O
2–
+ 2e = 2SO+
4
тодом полуреакций стехиПример 4.10. Определите ме
циенты в реакциях:
1) I
2
+ HNO
3
→ HIO
3
+ NO + H
2
O;
2) MnO
2
+ KClO
3
+ KOH → K
2
MnO
4
+ KCl + H
2
O.
85
Решение. является молекулярный йод,
окислителем – процессов окисления
и вос
Суммиру , получаем полное ион-
ное уравнение
+ 36H
+
+ 10NO + 20H
2
O.
Проводя ионов (H
+
), получаем сле-
дующее ионно
3I + 10NO + 4H = 6IO O.
уравнения:
3I
2
+ 10NO O + 2H O.
Записываем у
Во второй реакции восстан сид MnO
2
, окислителем – ионы
NO
3
–
,
среда щелочная, поэтому окисления и восстановления
такие:
MnO
2
+ 3,
полуреакции с учётом коэффициентов 3 и 1:
3MnO
2
+ 12OH + Cl
–
+ 6OH
–
.
Сокращаем одинак
Вводим в левую и п ния по 7 катионов калия
(K
+
) и записываем молекуляр
4.7. Реакции с участием пероксидов
В пероксидах (H
2
O
2
, N ислород находится в про-
межуточной степени окис у пероксиды проявляют
окислительно-вос
кислителем в реакции:
и восстановителе
5H
2
O
2
8H
2
O.
При исполь ы процессов,
отражающие роль
В первой реакции восстановителем
ионы NO
3
–
, среда кислая, поэтому полуреакции
ия таковы:
становлен
I
2
+ 6H
2
O – 10e = 2IO
3
–
+ 12 H
+
3,
– +
O 10. NO
3
+ 4H + 3e = NO + H
2
полуреакции с учётом сомножителей 3 и 10я
реакции:
3I
2
+ 18H
2
O + 10NO
3
–
+ 40H
+
= 6IO
3
–
сокращение одинаковых молекул (H
2
O) и
е уравнение:
– + –
+ 10NO + 2H
2 3 3 2
Для составления молекулярного уравнения недостаточно ионов H
+
, поэтому
вводим их одинаковое число (по 6) в левую и правую частьмы
3 3 2
равнение реакции в молекулярном виде:
–
+ 10H
+
= 6IO
–
+ 6H
+
+ 10N
3I
2
+ 10HNO
3
= 6HIO
3
+ 10NO + 2H
2
O.
овители являются ок
полуреакц и процессови
4OH
–
– 2e = MnO
4
2–
+ 2H
2
O
ClO
3
–
+ 3H
2
O + 6e = Cl
–
+ 6OH
–
1.
Суммируем
–
+ ClO
3
–
+ 3H
2
O = 3MnO
4
2–
+ 6H
2
O
овые ионы и молекулы:
3MnO
2
+ 6OH
–
+ ClO
3
–
= 3MnO
4
2–
+ 3H
2
O + Cl
–
.
равую часть полученного уравне
ное уравнение:
3MnO
2
+ KClO
3
+ 6KOH = 3K
2
MnO
4
+ KCl + 3H
2
O.
a O , CaO и др.) к
2 2 2
ления (–1), поэтом
становительную двойственность.
Например, пероксид водорода является о
P
4
+ 10H
2
O
2
= 4H
3
PO
4
+ 4H
2
O
м в реакции:
+ 2KMnO
4
+ 3H
2
SO
4
= 2MnSO
4
+ K
2
SO
4
+ 5O
2
+
зовании метода электронного баланса схем
пероксида водорода, такие:
86
2О
–1
– 2е = О
2
– процесс окисления,
2О
–1
+ 2е = 2О
–2
– процесс восстановления.
При использовании метода полуреакций в случаях, когда пероксид
водорода H
2
O
2
является окислителем, его полуреакции имеют вид:
H
2
O
2
+ 2H
+
+ 2e = 2H
2
O – кислая среда,
H O + 2e = 2OH
–
– нейтральная и щелочная среда,
2 2
а в тех случаях, когда восстановителем:
H O – 2e = O + 2H
+
–
2 2 2
кислая среда,
–
но-
витель. Применяя метод э
Во второй реакции , а окислителем явля-
4
+ 2H
2
O.
Проводим уравн
+
H
2
O
2
+ 2OH – 2e = O
2
+ 2H
2
O – нейтральная и щелочная среда.
Пример 4.11. Уравняйте методами электронного баланса и полуреакций окис-
лительно-восстановительные реакции c участием пероксидов:
1) I
2
+ H
2
O
2
→ HIO
3
+ H
2
O;
2) H
2
O
2
+ PbO
2
+ H
2
SO
4
→ O
2
+ PbSO
4
+ H
2
O.
Решение. В первой реакции пероксид водорода – окислитель, а йод – восста
лектронного баланса, получаем:
I
2
– 10е = 2I
+5
1,
2О
–1
+ 2е = 2О
–2
5.
I
2
+ 5H
2
O
2
= 2HIO
3
+ 4H
2
O.
При уравнивании методом полуреакций получаем такую последовательность
схем и реакций:
+
H
2
O
2
+ 2H +2е = 2H
2
O 5,
I
2
+ 6H
2
O – 10е = 2IO
3
–
+ 12H
+
1.
5H
2
O
2
+ 10H
+
+ I
2
+ 6H
2
O = 10H
2
O + 2IO
3
–
= 12H
+
;
5H
2
O
2
+ I
2
= 4H
2
O + 2IO
3
–
+ 2H
+
;
I
2
+ 5H
2
O
2
= 2HIO
3
+ 4H
2
O.
пероксид водорода – восстановитель
ется оксид свинца (IV). Вначале проводим уравнивание методом электронного ба-
ланса:
2О
–1
– 2е = О
2
1,
Pb
+4
+ 2е = Pb
+2
1.
H
2
O
2
+ PbO
2
+ H
2
SO
4
= O
2
+ PbSO
ивание методом полуреакций:
+
H
2
O
2
– 2е = O
2
+ 2H 1,
PbO + 4H
+
+ SO
2–
+ 2е = PbSO + 2H O 1.
2 4 4 2
H
2
O
2
+ PbO
2
+ 4H
+
+ SO
4
2-–
= O
2
+ 2H
+
PbSO
4
+ 2H
2
O;
H
2
O
2
+ PbO
2
+ 2H
+
+ SO
2–
= O
2
+ PbSO
4
+ 2H
2
O;
4
H
2
O
2
+ PbO
2
+ H
2
SO
4
= O
2
+ PbSO
4
+ 2H
2
O.
87
4.8. Эквиваленты восстановителей и окислителей
Эквивалентом окислителя (восстановителя) называется частица
этого вещества рон в данной
вается эквивалентной массой, а масса одного моля этих
частиц ).
Эк я (во я
делением число )
электроно
ся делением
моле 8) на число 5. Она равна 31,6
H
2
SO
4
(разб) = ZnSO
4
+ H
2
;
H
2
SO
4
(конц) = Br
2
+ SO
2
+ 2H
2
O;
ек-
рон о второй реакции
серна а
са тоже равна 49. В третьей реакции серная кислота,
окисл т степени окисления
в окислительно-восстановительных реак-
циях
4) HNO
3
2. Ка
лителя.
, которая присоединяет (отдает) один элект
окислительно-восстановительной реакции. Относительная масса этой
частицы назы
– молярной массой эквивалента окислителя (восстановителя
вивалентная масса окислител сстановителя) рассчитываетс
его молекулярной массы на принимаемых (отдаваемых
в.
Пример 4.12. Определите эквивалентную массу широко известного окислите-
ля – перманганата калия при его максимальном восстановлении.
Решение. В перманганате калия KMnO
4
марганец имеет степень окисления +7.
Он восстанавливается в кислой среде до степени окисления +2. Число принимаемых
электронов при этом – пять. Поэтому эквивалентная масса вычисляет
кулярной массы перманганата калия (15
Пример 4.13. Определите эквивалентную массу серной кислоты в реакциях:
1) Zn +
2) 2HBr +
3) 8HI + H
2
SO
4
(конц) = 4I
2
+ H
2
S + 4H
2
O.
Решение. В первой реакции серная кислота окисляет цинк, принимая 2 эл
+
т а (2H + 2е = H
2
), поэтому ее эквивалентная масса равна 49. В
я кислота окисляет бромоводород, принимая также 2 электрон
SO
4
2–
+ 4H
+
+ 2е = SO
2
+ 2H
2
O,
поэтому ее эквивалентная мас
яя молекулярный йод, восстанавливается максимально (о
+6 в составе H
2
SO
4
до –2 в составе H
2
S), поэтому ее эквивалентная масса вычисля-
ется делением молекулярной массы (98) на число 8; она равна 12,25.
4.9. Тест для самоконтроля
(ответы приведены в приложении 2)
1. Укажите вещество, которое
может проявлять и окислительные, и восстановительные свойства:
1) KNO
3
2) HNO
2
3) N
2
O
5
кую функцию выполняет хлор в реакции
H
2
SO
3
+ Cl
2
+ H
2
O → H
2
SO
4
+ HCl?
1. Восстановителя. 2. Окис
3. Восстановителя и окислителя. 4. Среды.
3. Какой коэффициент должен стоять перед восстановителем в реакции
Mn + HNO
3
→ Mn(NO
3
)
2
+ N
2
+ H
2
O?
88