4.3. Задания для самостоятельного решения

1. Определите степень окисления элементов в следующих соединениях: O_3, HNO₃, S, H₂O_2, Na₂SO_3, К₂Cr₂O₇, KClO_3, MnO₂.

Укажите, какую функцию может выполнять каждое из названых соединений в окислительно-восстановительных реакциях. Мотивируйте ответ и приведите электронные схемы происходящих при этом превращений элементов.

2. Рассчитайте коэффициенты в окислительно-восстановительных реакциях методом электронного баланса. Укажите функцию каждого из реагирующих веществ в этих реакциях:

NaNO₂ + H₂SO₄ + KJ → K₂SO₄ + Na₂SO₄ + J₂ + NO + H₂O,

FeSO₄ + Cl₂ + Ca(OH)₂ → Fe(OH)₃ + CaCl₂ + CaSO₄,

MnO₂ + KClO₃ + KOH → K₂MnO₄ + KCl + H₂O,

К₂Сr₂O₇ + SnCl₂ + HCl→ K₂SnCl₆ + CrCl₃ + H₂O,

KMnO₄ + C₂H₅OH→ CH₃COOH + KOH + MnO₂ + H₂O.

3. Выберите из приведенных уравнений реакций окислительно-восстановительные, определите их тип, рассчитайте коэффициенты и укажите окислитель и восстановитель:

AgNO₃ + KCL → AgCl + KNO₃,

AgNO₃ → Ag + NO₂ + O₂,

J₂ + Ba(OH)₂ → Ba(JO₃)₂ + BaJ₂ + H₂O,

H₂O₂ + KMnO₄ + H₂SO₄→ O₂ + K₂SO₄ + MnSO₄ + H₂O,

Ba(OH)₂ + H₂SO₄→ BaSO₄ +H₂O,

Ca(HCO₃)₂→ CaCO₃ + CO₂ + H₂O.

4. Возможно ли взаимодействие между веществами NH₃ и Na₂S, Cl₂ и FeSO₄, HNO₃ и HCl, NaNO₂ и KJ? Ответ мотивируйте электронными схемами соответствующих окислительных и восстановительных процессов.

Тема 5. Химическая активность металлов

5.1. Вопросы для подготовки к лабораторной работе

1. Нахождение металлов в природе и способы их получения.

2. Физические и химические свойства металлов, металлическая связь.

3. Электродные потенциалы, механизм возникновения и факторы, влияющие на их величину.

4. Ряд напряжений и основные закономерности, вытекающие из него. Электронные уравнения реакций.

5. Гальванические элементы – химические источники электрической энергии.

Литература: [1 – работа13]; [2 - §§ 9.1... 9.3].

Металлы в окислительно-восстановительных реакциях могут проявлять только свойства восстановителей, сами при этом окисляются. Электроннoе уравнение процесса окисления: Me⁰ → Meⁿ⁺+ nе^-.

Количественной характеристикой окислительно-восстановительной активности металла и его иона является величина электродного потенциала ЕМеⁿ⁺/Me⁰.

Абсолютное значение электродного потенциала измерить практически невозможно. Значения электродных потенциалов определены относительно стандартного водородного электрода, величина потенциала которого принята равной нулю. В таблицах физико-химических величин приводятся стандартные электродные потенциалы металлов Е⁰Меⁿ⁺/Me⁰. Стандартным электродным потенциалом Е⁰Меⁿ⁺/Me⁰ называют электродный потенциал, возникающий на границе металл - раствор собственной соли металла с концентрацией ионов металла 1 моль/л в стандартных условиях (Т = 298 К). Стандартные электродные потенциалы некоторых металлов приведены в табл. 5.1.

Таблица 5.1