Поиск

Полнотекстовый поиск:
Где искать:
везде
только в названии
только в тексте
Выводить:
описание
слова в тексте
только заголовок

Рекомендуем ознакомиться

'Документ'
Прошу рассмотреть кандидатуру (фамилия, имя, отчество полностью, дата рождения, сведения об общественной, профессиональной деятельности) для участия в...полностью>>
'Документ'
Блок А.А. Стихи.  Двенадцать. Есенин С.А.                                                 Стихи. Анна Снегина Маяковский В.В. Стихи. Облако в штанах....полностью>>
'Документ'
1.1. Настоящая должностная инструкция разработана на основе тарифно-квалификационных характеристик заведующего библиотекой и библиотекаря, согласованн...полностью>>
'Программа'
МУНИЦИПАЛЬНОЕ КАЗЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ «ЧИСТОВСКАЯ СРЕДНЯЯ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ШКОЛА» ОКОНЕШНИКОВСКОГО МУНИЦИПАЛЬНОГО РАЙОНА ОМСКОЙ ОБЛАСТИ...полностью>>

Главная > Документ

Сохрани ссылку в одной из сетей:
Информация о документе
Дата добавления:
Размер:
Доступные форматы для скачивания:

1. Расставляем степени окисления.

Zn0 - 2e  Zn+2 х 4 Zn0 отдавая 2 электрона, повышает

N+5 +8e N-3 степень окисления до + 2,

следовательно, является

восстановителем.

N+5 принимая 8 электронов, понижает степень окисления до -3,

является окислителем.

4Zn0 - 8e + N+5 +8e  4Zn+2+ N-3

Складываем первое уравнение (предварительно умножив на 4) со вторым.

3.Подставляем коэффициенты, начиная с продуктов

реакции: ставим коэффициент 4 перед Zn+2 , тогда в правой части 10 атомов азота (8+2), поэтому в левой части перед азотной кислотой ставим коэффициент – 10; ставим коэффициент 4 перед Zn0 .

+5 +2 –3 +5

4Zn0 +10HNO3  4Zn(NO3)2 +NH4NO3+H2O

Проверяем водород: всего 10 атомов в правой части, но в левой части уже есть 4 атома в нитрате аммония, значит, перед водой ставим коэффициент 3. Проверяем кислород: 30 атомов в левой части, в правой - (24+3+3).

4Zn0 + 10HNO34Zn(NO3)2 +NH4NO3+3H2O

Пример 4

Al + H2O + KOHK[Al(OH)4] + H2

  1. Расставляем степени окисления:

0 +1 +3 0

Al + H2O + KOHK[Al(OH)4] + H2

Al 0 - 3e  Al+3 х 2 Al 0 отдавая 3 электрона, повышает

2H+ +2e H2 0 x3 степень окисления - является

восстановителем, а H+ принимая

2 электрона, является окислителем.

Умножаем первое уравнение на два, второе на три, и складываем, левые и правые части:

2Al0 - 6e + 6H+ +6e  2Al+3+ 3H2 0

2. Подставляем коэффициенты, начиная с продуктов реакции: ставим коэффициент 2 перед Al 3+ и Al 0, тогда в правой части стало 2 калия, поэтому в левой части перед гидроксидом калия ставим тоже коэффициент 2.

0 +1 +3 0

2Al + H2O + 2KOH2K[Al(OH)4] + 3H2

Перед водородом (0) ставим коэффициент 3. В правой части его стало 14, но в левой части уже есть 2 в гидроксиде калия, значит, перед водой ставим 6. Проверяем кислород: 6+2=8 в левой части, в правой 8.

2Al + 6H2O + 2KOH2K[Al(OH)4] + 3H2

7.2 ЭЛЕКТРОЛИЗ

В растворах и расплавах электролитов имеются разноименные по знаку ионы (катионы и анионы), которые находятся в хаотическом движении. Если в такой раствор или расплав электролита (например, NaCl) погрузить инертные (угольные электроды) и пропустить постоянный электрический ток, то ионы будут двигаться к электродам: катионы натрия к катоду, анионы хлора к аноду (рис.1).

Р
ис.1 Схема электролиза хлорида натрия

Ионы Na+, приняв электроны, восстановятся, а Cl- хлорид ионы, отдав электроны аноду, окислятся.

(-) Na+ +1e  Na+

(+) 2Cl- -2e  Cl20

Na+ +1e  Na+ x 2 Сложим оба уравнения электродных

2Cl- -2e  Cl20 реакций, (предварительно умножив

на 2 первое уравнение), получим

суммарное уравнение электролиза.

В итоге на катоде выделится натрий, на аноде молекулярный хлор:

2NaCl электролиз2Na + Cl2

Эта реакция является окислительно-восстановительной: на аноде протекает окисление, на катоде - восстановление.

ЭЛЕКТРОЛИЗ – это окислительно-восстановительный процесс, протекающий на электродах при прохождении электрического тока через раствор или расплав электролита.

Сущность электролиза состоит в осуществлении за счет электрической энергии химических реакций – восстановления на катоде и окислении на аноде. В отличие от обычных ОВР, полуреакции разделены в пространстве.

В водном растворе на катоде могут протекать следующие процессы:

А) Если металл стоит в ряду напряжений металла правее водорода, то на катоде восстанавливается металл, например:

Cu2+ +2e-Cu0

Б) Если металл стоит в ряду напряжений левее алюминия (включительно), Li, Rb, K, Ba, Sr, Ca, Na, Mg, Al то на катоде восстанавливается вода с выделением водорода:

2H2O + 2e H2+ 2OH-

В) Если металл стоит в ряду напряжений правее алюминия, но левее водорода, Мn, Cr, Zn, Fe, Cd, Co, Ni, Sn, Pb, H, Sb, Bi, то на катоде происходят одновременно два процесса восстановление катионов металла и молекул воды:

2H2O + 2e H2 + 2OH- Ме0+ neMe+ne

Г) В растворе кислоты происходит восстановление ионов водорода с образованием молекулы Н2:

+ + 2е H2

Процессы, протекающие на аноде, определяются материалом анода. На инертном или нерастворимом аноде (графит, платина) возможны два процесса:

А) Если ионы кислотного остатка не содержат атомов кислорода, то окисляются они сами: 2Cl- -2e-Cl20

Б) Если ионы кислотного остатка содержат кислород, то окисляется вода: 2H2O - 4e O2+ 4H+

В) В щелочах 4ОН- -4е О2 +2 Н2О

(Случаи с растворимыми анодами, при котором происходит окисление материала анода здесь не рассматриваются.)

Электролиз нашел широкое применение в промышленности и в первую очередь используется для получения металлов и газов.

Рассмотрим примеры: 1) CuCl2, 2) Hg(NO3)2. 3) KOH (расплав), 4) MgI2, 5) Na2SO4 6) H2SO4

Пример 1. Составьте схемы электролиза раствора хлорида меди (II) с инертными электродами

В растворе хлорид меди диссоциирует на ионы:

CuCl2Cu2+ + 2Cl-

При пропускании электрического тока к отрицательному электроду (катоду) будут перемещаться катионы меди Cu2+ и принимать электроны (восстанавливаться). К положительному электроду (аноду) будут подходить анионы хлора и отдавать электроны (окисляться). Таким образом, схема электролиза такова:

(-) Cu2+ + 2e Cu0 х 1

(+) 2Cl- - 2e Cl20 х 1

Складываем левые и правые части:

Cu2+ +2е+2Cl- +2еCu0+Cl2

электролиз

CuCl2Cu + Cl2

Пример 2. Составьте схемы электролиза раствора нитрата ртути (II) с инертными электродами

В растворе нитрат ртути диссоциирует на ионы:

Hg(NO3)2 Hg2+ + 2NO3-

При пропускании электрического тока на катоде восстанавливаются ионы ртути, а на аноде окисляется вода:

(-) Hg2+ + 2e Hg0 │4 │ х 2

(+) 2H2O - 4e O2 + 4H+ │2 │ х 1

так как количество электронов, отданное восстановителем должно равняться количеству электронов принятых окислителем, то первое уравнение нужно умножить на 2. Складываем левые и правые части двух уравнений:

Hg2+ + 2H2O O2+ 4H+ +Нg0 + NO3-

В растворе катионы водорода и нитрат-анионы соединятся, и образуется азотная кислота. Суммарное уравнение электролиза имеет вид:

электролиз

2Hg(NO3)2 + 2H2O Hg0 + 4HNO3 +O2

Пример 3. Составьте схемы электролиза расплава гидроксида калия с инертными электродами.

Уравнение диссоциации расплава гидроксида калия имеет вид:

КОНК+ + ОН-

При пропускании электрического тока к отрицательному электроду (катоду) будут перемещаться катионы калия К+ и принимать электроны (восстанавливаться). К положительному электроду (аноду) будут подходить гидроксид-анионы и отдавать электроны (окисляться). Таким образом, схема электролиза такова:

(-) К+ + e К0 х 4

(+) 4ОН- - 4e О20 +2Н2О

---------------------------------------------------

+ +4e + 4ОН- - 4e 4К0 + О20 +2Н2О

электролиз, расплав

4КОН 4К0 + О2 +2Н2О

Пример 4. Составьте схемы электролиза раствора йодида магния с инертными электродами.

В растворе йодид магния диссоциирует на ионы:

MgI2Mg2+ + 2I-

Ионы магния Mg2+ не могут восстанавливаться (восстанавливается вода), к положительному электроду (аноду) будут подходить анионы иода и отдавать электроны (окисляться). Схема электролиза такова:

(-) Mg2+

H2O + 2e H2+ 2OH-

(+) 2I- - 2e I2

-----------------------------------------------------

Mg2+ +2H2O + 2I- I20 + H2 + 2OH-

электролиз

MgI2 + 2H2O Mg(OH)2 + I2 +H2

Пример 5. Составьте схемы электролиза раствора сульфата натрия с инертными электродами .

При диссоциации водного раствора сульфата натрия образуются следующие ионы:

Na2SO4 Na+ + 2SO42-

Ионы натрия и сульфат-ионы не могут разряжаться на электродах, поэтому на катоде восстанавливается, а на аноде окисляется, вода:

(-) Na+ -

2H2O + 2e H2+ 2OH- х 2

(+) SO42-

2H2O - 4e O2+ 4H+

__________________________________

4H2O +2H2O O2+ 4H+ +2H2 + 4OH-

или, (учитывая, что при перемешивании протон водорода и гидроксид-ионы образуют воду, получаем: 4H+ + 4OH- 4H2O)

злектролиз

2H2O O2+ 2H2

Пример 6. Составьте схемы электролиза раствора серной кислоты (инертные электроды)

В водном растворе серная кислота практически полностью диссоциирует на ионы по двум ступеням:

H2SO4 ↔H++HSO4-

HSO4- H++SO42-

При пропускании через раствор постоянного электрического тока к катоду будут перемещаться ионы водорода, которые и восстанавливаются:

(-) 2H++2eH2

Вблизи анода скапливаются сульфат-ионы которые, однако, не окисляются в водных растворах, так как легче окисляется вода:

(+) 2H2O-4e4H++O2

(-) 2H++2eH2 х 2

(+) 2H2O-4e4H++O2

электролиз

4H++2H2O2H2+4H++O2

электролиз

2H2O2H2+O2

Количества веществ, выделившихся на электродах, определяют по уравнениям электродных реакций. Зависимость количества вещества, образовавшегося при электролизе, от времени и силы тока описывается законом Фарадея:

v = I τ / F , где I - сила тока (А) ,

τ - продолжительность электролиза (с)

F= 96500 Кл/моль – постоянная Фарадея.

УПРАЖНЕНИЯ

1. Определите степени окисления выделенных элементов в следующих соединениях:

Mn2O7, KMnO4, НNO2, Ba(HS)2, Al(ОН)3, N2O5, AlOHSO4, SiO2, KClO3, Be(ОН)2, CuOH , K2HPO4, BaCO3, Cl2O3, K2Cr2O7, H2Se, MnO, H2CrO4, Fe(OH)2, KAlO2, Na2[Zn(OH)4], KHTeO4, CO, NH4NO3, HF, CuO, K2MnO4,Ca(OCl)2, K2S, NaHSO3, Ba3(PO4)2, KClO4 , SO3, Fe2O3 , NaNO2, H3PO4, FePO4, HClO.

2. Закончите уравнения реакций. Укажите окислительно-восстановительные. Определите окислитель и восстановитель

а) ZnS + O2

б) NH3+ O2NO+

в) Al2(SO4)3 + 6NaOH

г) CuO + НNО3

д) FeCl3+ K2S

е) KClO3 KCl+ O2

3. Приведите уравнения реакции, соответствующие схеме:

S-2S-2S0S+4 S+4S+6+6

4. Расставьте коэффициенты методом электронного баланса. Укажите окислитель и восстановитель

а) K2MnO4 +CO2K2CO3+ MnO2+KMnO4

б) Cl2+ KOHKCl+KСlO3+ H2O

в) H2O2+ HJO3O2+ J2+H2O

г) K2Cr2O7+ KJ+H2SO4 J2+Cr2(SO4)3+K2SO4+ H2O

д) Na2SO3+ K2Cr2O7 + HNO3Cr(NO3)3+ KNO3+Na2SO4+ H2O

е) KMnO4 + NH3 + KOH KNO3+ K2MnO4+ H2O

ж) CuO + NH3 Cu+ N2+ H2

з) Zn+K2Cr2O7+H2SO4 ZnSO4+Cr2(SO4)3+K2SO4+ H2O

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

к) Hg + HNO3Hg(NO3)2+ NO+ H2O



Похожие документы:

  1. Учебное пособие для вузов в. А. Сластенин > И. Ф. Исаев > Е. Н. Шиянов общая

    Документ
    ... . Так, структура программы по химии для 9-го класса включает тему, межпредметные связи, демонстрации ... Федорович, Шиянов Евгений Николаевич ОБЩАЯ ПЕДАГОГИКА Учебное пособие для студентов высших учебных заведений ...
  2. Рабочая программа по химии для 9 класса Учитель

    Рабочая программа
    ... ПРОГРАММЫ ОСНОВНОГО ОБЩЕГО ОБРАЗОВАНИЯ ПО ХИМИИ, Программы курса химии для 9 классов общеобразовательных учреждений ... », 2005. Радецкий А.М., Дидактический материал по химии для 8-9 классов: пособие для учителя. – М.: Просвещение, 2007. Горбунцова ...
  3. Список учебников для 5 класса 5 класс История Уколова В. И, Маринович Л. П. Учебник. История Древнего мира: 5 класс / Под ред. А. О. Чубарьяна. М.: Просвещение, 2010

    Список учебников
    ... Криксунов Е.А., Пасечник В.В. Введение в общую биологию и экологию. 9 класс. – М.: Дрофа, 2009-2013г.г. ... Пособие для общеобразовательных учреждений. Задачник.10-11 классы. – М.: Дрофа, 2012г. Химия 1. Габриелян О.С., Маскаев Ф.Н., Пономарёв С.Ю. Химия ...
  4. Календарный план лабораторно-практических занятий по курсу общей химии для студентов факультета хт и Э. Осенний семестр учебного года

    Документ
    ... очистки веществ”. Лабораторная работа №2 “Важнейшие классы неорганических соединений“. Опыты 1- 5. СРС ... Общая и неорганическая химия: учеб. для вузов. - 4-е изд., стереотип. – М.: Химия, 2000. – 592 с. Глинка Н.Л. Общая химия: Учебное пособие для ...
  5. Рабочая программа курса «Основы безопасности жизнедеятельности» для 5 класса на 2013-2014 учебный год

    Рабочая программа курса
    ... 2013/2014 учебный год Класс: 5 Общее количество часов по плану ... Правильно пользоваться препаратами бытовой химии. Контрольная работа, практические ... дорогах. Учебное пособие для 5 классов. М., Издательство, 2004 год 1. ОБЖ 5 классы Электронная библиотека ...

Другие похожие документы..