Az oxidációs-redukciós reakciók típusai - stadopedia
Amikor az oxidáció fokozódik, az oxidációs folyamat folytatódik, és maga az anyag redukálószer. Amikor csökken az oxidáció mértéke, a redukciós folyamat folytatódik, és maga az anyag oxidálószer.
Az OVR kiegyenlítésének leírt módját az "oxidációs fokozat szerinti egyensúlyi módszer" -nek nevezzük.
A megadott előnyök a legtöbb kémia és széles körben használják a gyakorlatban az elektronikus egyensúly beállítása Eljárás IAD lehet használni, azzal a megkötéssel, hogy az oxidációs foka nem egyenlő a töltés.
2. A félig reakció módszere.
Ezekben az esetekben. amikor a reakció vizes oldatban (olvadék) előállítására egyenletek nem származnak a változás az oxidáció mértékét az atomok, mely az összetételben a reagensek, és megváltoztatja a tényleges részecske töltés, azaz figyelembe veszi formájában anyagok létezését oldatban (egyszerű vagy összetett ion, atom, vagy vízben oldhatatlan vagy enyhén feloldható molekula).
Ebben az esetben, a készítmény ionos egyenletek redox reakciók kell követnie, ugyanolyan jelölésekkel, ami elfogadott, hogy ioncserélő karakter egyenletek, nevezetesen: rosszul oldódó, Kis- disszociált és gáznemű vegyületek kell írni a molekuláris formában, és az ionokat, amelyek nem változtathatja az állapotát, - kizárni az egyenletből. Ebben az esetben az oxidációs és redukciós folyamatokat különálló félig reakcióként jegyezzük fel. Az egyes fajták atomjainak számával egyenlő, félig reakciókat adnak hozzá, mindegyiket egy olyan tényezővel megszorozzuk, amely kiegyenlíti az oxidálószer és a redukálószer töltetének változását.
A félig reakció módszere pontosabban tükrözi az anyagok oxidáció-redukciós reakciókban való valódi változását, és megkönnyíti ezen eljárások egyenletei formulációját az ion molekuláris formában.
Mivel az ugyanazon reagensek állíthatók elő különböző termékeket jellegétől függően a környezet (sav, lúg, semleges), az ilyen reakciók ionos rendszerben, kivéve a részecskék feladatot oxidálószer és redukálószer, gondosan meghatározott részecske jellemző a reakcióközegben (azaz a van egy H + ion vagy egy OH - ion vagy egy H2O molekula).
5. példa. A félig reakció módszerével alkalmazzuk az együtthatókat a reakcióban:
A megoldás. A reakciót ionos formában jegyezzük fel, figyelembe véve, hogy minden anyag, a víz kivételével, ionokat disszociál:
(K + és SO4 2 - változatlan marad, így nem mutatnak az ion rendszerben). Mivel ionos rendszer azt mutatja, hogy az oxidálószer a permanganát-ion (MnO4 -) alakítjuk Mn 2+ -ionokat és ahol négy oxigénatom szabadulnak.
Savas környezetben az oxidálószer által felszabadított minden oxigénatom 2H + -hoz kötődik, hogy vízmolekulát képezzen.
Megtalálja a különbség a díjak a reaktánsok és a termékek: Dq = + 2-7 = -5 (a „-” jel azt jelzi, hogy a flow-5, és a helyreállítási folyamat csatlakozik a reagensek). A második folyamat esetében a NO2 - NO3 - konverziója. a hiányzó oxigén a vízből a redukálószerhez jön, és ennek következtében több H + ion képződik, míg a reagensek 2:
Így megszerezzük:
2 | MnO4- + 8H + + 5® Mn2 + + 4H20 (redukció),
Az első egyenlet feltételeit 2-tel, a másodikat pedig 5-tel szorozzuk, és hozzáadjuk az adott reakció ion-molekuláris egyenletét:
Miután az egyenlet bal és jobb oldalán azonos részecskéket redukáltunk, végül megkapjuk az ion-molekuláris egyenletet:
Az ionos egyenlet szerint felépítjük a molekuláris egyenletet:
A lúgos és semleges környezetben lehet vezéreljék a következő szabályok: a lúgos és semleges közegben egyes osvobozhdayuschiysya oxidálószer oxigénatom ötvözi egy molekula vizet, alkotó két hidroxid ion (2 OH -), és minden egyes hiányzó - táplálunk a redukálószer a 2OH - - ionok egy molekula víz képződésével lúgos közegben, semleges állapotban - a vízből 2 H + ionok felszabadításával jönnek létre.
Ha egy redox reakcióban részt hidrogén-peroxid (H 2O 2) figyelembe kell venni a szerepét H2 O2 egy adott reakcióban. A H2 O2 jelentése oxigénatom egy köztes oxidációs állapotban (-1), úgy, hogy a hidrogén-peroxid a redox reakcióban mutat redox kettősség. Azokban az esetekben, amikor a H2O2 egy oxidálószer. A fél reakciók a következők:
H 2 O 2 + 2? ® 2OH - (semleges és lúgos közeg).
Ha a hidrogén-peroxid egy redukálószer:
A megoldás. A reakciót ionos formában jegyezzük fel:
Fél reakciókat képviselünk, figyelembe véve, hogy ebben a reakcióban a H202 egy oxidálószer, és a reakció egy savas közegben folytatódik:
Négyféle oxidációs redukciós reakció van:
1. Intermolekuláris oxidációs-redukciós reakciók, amelyeknél a különböző anyagok alkotóelemeinek atomjai oxidációs állapota megváltozik. A 2-6. Példákban említett reakciók ilyen típusúak.
2. Intramolekuláris oxidációs-redukciós reakciók, amelyekben az oxidáció mértéke megváltoztatja az ugyanazon anyag különböző elemeinek atomjait. Az ilyen mechanizmus felelős a vegyületek hőbomlásáért. Például a reakcióban
módosítja a oxidációs állapotban a nitrogén (N +5 +4 ® N) és az oxigén (O2 ® D2 0), található a molekulán belül Pb (NO 3) 2.
3. Ön-oxidáció-öngyógyító reakciók (aránytalanság, dismutáció). Ebben az esetben az azonos elem oxidációjának mértéke növekszik és csökken. A diszproporcionálási reakciók olyan vegyületek vagy anyagelemek esetében jellemzőek, amelyek megfelelnek az elem egyik közbenső oxidációs állapotának.
7. példa A fenti módszerek alkalmazásával kiegyenlítsük a reakciót:
Az oxidációs redukciós folyamatban részt vevő elemek oxidációs állapotát a reakció előtt és után határozzuk meg:
Összehasonlítása alapján oxidációs ez azt jelenti, hogy a mangán egyidejűleg részt vesz az oxidációs folyamat, a növekvő oxidációs foka a 6-7, és a helyreállítási folyamat, és csökken az oxidáció mértéke, hogy Mn 4,2-6 +6 +7 ® Mn; Dw = 7-6 = +1 (oxidációs folyamat, redukálószer),
1 Mn + 6 ® Mn +4; Dw = 4-6 = -2 (redukciós folyamat, oxidálószer).
Mivel ebben a reakcióban ugyanaz az anyag (K2MnO4) az oxidálószer és redukálószer, az előbb említett együtthatók. Írja be az egyenletet:
A reakció semleges közegben történik. A reakció ionos sémáját állítjuk össze, figyelembe véve, hogy a H2O gyenge elektrolit, és az Mn02 vízoldható oxid:
1 MnO4 2 - + 2H2O + 2? ® MnO2 + 4OH - (csökkentés).
Szorozzuk meg az együtthatókat és adjunk mindkét félfolyamatot, és megkapjuk a teljes ionegyenletet:
Ebben az esetben a K2MnO4 egyaránt oxidálószer és redukálószer.
4. Az intramolekuláris redox reakció, amelynek van egy igazítás oxidációs atomjai azonos elem (azaz, inverz korábban tárgyalt), olyan folyamatok kontrdisproportsionirovaniya (kapcsolási), például
1 2N - 3 - 6? ® N2 0 (oxidációs folyamat, redukálószer),
1 2N +3 + 6? ® N2 0 (redukciós folyamat, oxidálószer).
A legkomplexebbek az oxidáció-redukciós reakciók, amelyekben az atomokat vagy ionokat egyidejűleg oxidálják vagy csökkentik nem egy, hanem két vagy több elemével.
8. példa A fenti módszerek alkalmazásával kiegyenlítsük a reakciót: