Способ ионно-электронных уравнений

 

Пример 1. Написать уравнение реакции нитрита натрия NaNO₂ c перманганатом калия KMnO₄ в кислой среде, если конечные продукты Mn²⁺ и NO₃^-.

Решение.

1) Пишем общую схему ионного уравнения реакции:

NO₂^-+MnO₄^-+Н⁺→ NO₃^-+Mn²⁺+H₂O

2) Пишем полууравнения редокс-процесса.

Ионы MnO₄^- принимают электроны в кислой среде и восстанавливаются в Mn²⁺:

MnO₄^-+8Н⁺+5е→ Mn²⁺+4H₂O (ред-процесс)

Ионы NO₂^- отдают электроны:

NO₂^-+H₂O–2е→ NO₃^-+2H⁺ (окс-процесс) и окисляются в NO₃^-.

3) Уравниваем коэффициенты, сокращаем подобные члены и складываем два полууравнения реакции:

 

MnO₄^-+8Н⁺+5е→ Mn²⁺+4H₂O 2

NO₂^-+H₂O–2е→ NO₃^-+2H⁺     5

 

2MnO₄^-+16Н⁺+10е→ 2Mn²⁺+8H₂O

5NO₂^-+5H₂O–10е→ 5NO₃^-+10H⁺

2MnO₄^-+5NO₂^-+6Н⁺→ 2Mn²⁺+3H₂O+5NO₃^-

В молекулярном виде это уравнение напишем так:

 

2KMnO₄+5NaNO₂+3H₂SO₄→ 2MnSO₄+К₂SO₄+5NaNO₃+3H₂O

 

Пример 2. Может ли перманганат калия (KMnO₄) в стандартных условиях (среда кислая) окислить хлорид олова (II) (SnCl₂)? Е⁰_MnO4^-, _H⁺_/Mn²⁺ = +1, 51B; E⁰_Sn⁴⁺_/Sn²⁺ = +0, 15B

Решение.

ЭДС=Е⁰_ок-ля – Е⁰_вос-ля  = Е⁰_MnO^-₄, _H⁺_/Mn²⁺ – E⁰_Sn⁴⁺_/Sn²⁺ = 1, 51-0, 15=1, 36В> 0.

Ответ: Да, KMnO₄ в кислой среде может окислить SnCl₂.

 

Контрольные вопросы и задания

1. В чем заключаются критерии направления самопроизвольного протекания окислительно-восстановительных реакций:

- стандартные окислительно-восстановительные потенциалы,

- анализ значений потенциалов,

- ЭДС окислительно-восстановительных реакций?

2. Какие особенности биохимических окислительно-восстановительных реакции?

3. Составление уравнений окислительно-восстановительных реакций:

- метод ионно-электронных уравнений (примеры).

Основная литература:

1. Жолнин А.В. Общая химия [Текст] / А.В. Жолнин. - ГЭОТАР – Медиа, 2012. – 156 – 171 c.

Дополнительная литература:

1. Пузаков, С.А. Общая химия [Текст] / Пузаков С.А., Попков В.А – М.: 2010 г. – 92 – 98 с.

2. Ахметов Н.С. Общая и неорганическая химия [Текст] / Ахметов Н.С. – М.: Химия, 2009 г., 234 – 245  с.

3. Общая химия. Теоретический курс. [Текст]: учебно-методическое пособие для студентов 1 курса фармацевтического факультета / под ред. Г.М. Зубаревой. – Тверь: : Ред.-издат. центр Твер. гос. мед. унив., 2017 г. – 57 – 70  с.

Задания для самостоятельного решения

 

 

1. Подберите коэффициенты к ОВР методом электронного баланса, рассчитайте ЭДС и определите направление протекания реакций (для стандартных условий).

а) I₂+K₂SO₄+H₂O↔ KIO₃+KI+ H₂SO₄

б) KMnO₄+MnSO₄+ H₂O↔ MnO₂+ K₂SO₄+ H₂SO₄

в) I₂+ K₂SO₄+H₂O↔ KIO₃+KI+ H₂SO₄

г) H₂SeO₄+Cl₂+ H₂O↔ H₂SeO₃+HClO₃

д) К₂CrО₄+ K₂S+ H₂O↔ Cr(OH)₃+S+KOH

е) К₂Cr₂О₇+ SO₂+ H₂SO₄↔ Cr₂(SO₄)₃+ K₂SO₄+H₂O

ж) FeSO₄+ KMnO₄+ H₂SO₄↔ Fe₂(SO₄)₃+ MnSO₄+ K₂SO₄+H₂O

з) K₂MnO₄+KCl+ H₂O↔ KClO₃+MnO₂+KOH

и) I₂+ MnO₂+KOH↔ K₂MnO₄+KI+H₂O

к) PH₃+ К₂Cr₂О₇+ H₂SO₄↔ H₃PO₄ + Cr₂(SO₄)₃+ K₂SO₄+H₂O

 

2. Прогнозируйте продукты реакции, подберите коэффициенты, определите фактор эквивалентности окислителя (восстановителя).

а) H₂O₂+ KMnO₄+ H₂SO₄= MnSO₄+ K₂SO₄+…+ H₂O

б) НCl+ KMnO₄=MnCl₂+KCl+…+H₂O

в) KВr+ KMnO₄+ H₂SO₄=…+ MnSO₄+ K₂SO₄+H₂O

г) SnSO₄+ KMnO₄+ H₂SO₄= Sn(SO₄)₂ + MnSO₄+ K₂SO₄+H₂O

д) FeSO₄+ K₂Cr₂O₇+ H₂SO₄=Fe₂(SO₄)₃+Cr₂(SO₄)₃+ K₂SO₄+H₂O

е) FeSO₄+ KMnO₄+ H₂SO₄= Fe₂(SO₄)₃+ MnSO₄+ K₂SO₄+H₂O

ж) Na₂S + KMnO₄+ H₂O= MnO₂+ NaOH+ KOH+…

з) NaJ+ KMnO₄+ KOH= …+ NaOH +K ₂MnO₄

и) K₂S+ KMnO₄+ H₂SO₄=S+ MnSO₄+ K₂SO₄+H₂O

к) Na₂SO₃+KJO₃+ H₂SO₄= J₂+ Na₂SO₄+ K₂SO₄+H₂O

 

3. Вычислить эквиваленты окислителя и восстановителя в следующих реакциях:

а) KClO₃+J₂+H₂O→ HJO₃+KCl

б) Cr₂(SO₄)₃+Br₂+KOH→ K₂CrO₄+KBr+K₂SO₄+H₂O

в) К₂Cr₂О₇+K₂SO₃+H₂SO₄→ Cr₂(SO₄)₃+K₂SO₄+H₂O

г) Cr(OH)₃+Br₂+NaOH→ Na₂CrO₄+NaBr+H₂O

д) KJO₃+Na₂SO₃+H₂SO₄→ J₂+Na₂SO₄ +K₂SO₄+H₂O

е) PbO₂+NaNO₂+H₂SO₄→ PbSO₄+NaNO₃+H₂O

 

ЗАНЯТИЕ 18

 

Закономерности протекания окислительно-восстановительных реакций

План занятия

1. Проверка посещаемости и информация

2. Контрольная работа по теме «ОВР»

3. Лабораторная работа 4. «Реакции с изменением степени окисления элементов»

4. Подведение итогов занятия

 

 

Пример контрольной работы

 

1. Указать окислитель и восстановитель, подобрать коэффициенты в следующем уравнении:

KMnO₄ + HCl (конц.) → Cl₂

 

2. Подобрать коэффициенты методом электронного баланса в реакции диспропорционирования:

TiCl₃ → TiCl₂ + TiCl₄

 

3. закончить уравнение и подобрать коэффициенты методом электронного баланса:

Cr₂(SO₄)₃ + H₂O₂ + KOH → K₂CrO₄

 

4. Вычислить эквиваленты окислителя и восстановителя в следующей реакции:

KJO₃ + Na₂SO₃ + H₂SO₄ → J₂ + Na₂SO₄ + K₂SO₄ + H₂O

 

ЗАНЯТИЕ 19

Итоговое занятие по курсу «Общая химия»

План занятия

1. Проверка посещаемости и информация

2. Заслушивание реферативных докладов

3. Подведение итогов занятия

 

Темы докладов

1. Место химии в системе естественных наук и фармацевтического образования.

2. Значение химии для развития медицины и фармации.

3. Номенклатура основных классов неорганических веществ.

4. Спектры атомов как источник информации об их строении.

5. Периодический закон как пример действия законов материалистической диалектики – перехода количества в качество и единства и борьбы противоположностей.

6. Характерные структуры трех, четырех, пяти и шестиатомных молекул.

7. Химическое строение и электронные спектры поглощения молекул (УФ, видимая и ближняя ИК – области). Изучение строения радикалов методом электронного парамагнитного резонанса (ЭПР). Изучение распределения электронной плотности в молекулах с помощью ядерного магнитного резонанса (ЯМР); представление о химическом сдвиге ЯМР сигнала.

8. Комплексные кислоты, основания, соли. Пикомплексы. Карбонилы металлов. Биологическая роль КС. Металлоферменты, понятие о строении их активных центров. Химические основы применения в фармации и медицине.

9. Роль ионных, в том числе кислотно-основных взаимодействий при метаболизме лекарств, в анализе лекарственных препаратов, при приготовлении лекарственных смесей. Химическая несовместимость лекарственных веществ.

10. Роль окислительно-восстановительных процессов в метаболизме.

⇐ Предыдущая234567891011

Поделиться: