Фукусима и Чернобыль сравнение

Автор: Пользователь скрыл имя, 19 Декабря 2011 в 20:42, реферат

Краткое описание

Окислительно-восстановительные реакции играют большую роль в природе и тех-
нике. Окислительно-восстановительные процессы происходят при сгорании топлива и
коррозии металлов, при электролизе, при работе гальванических элементов и аккумулято-
ров. Они лежат в основе металлургических и большинства химических процессов, а также
круговорота элементов в природе и мероприятий по охране природы. Они являются осно-
вой жизнедеятельности клетки и биосферы.

Оглавление

Введение 4

1. Степень окисления 4

Контрольные вопросы 6

2. Классификация химических реакций 7

Контрольные вопросы 8

3. Окислители и восстановители 7

Контрольные вопросы 8

4. Типы окислительно-восстановительных реакций 9

5. Составление уравнений окислительно-восстановительных реакций 10

5.1. Метод электронного баланса 10

Контрольные вопросы 13

5.2. Метод электронно-ионного баланса 13

Контрольные вопросы 20

Библиографический список 21

Файлы: 1 файл

Введение 4.docx

— 42.60 Кб (Скачать)

                                                 2

                                                       → Cr 3+ , 

                                             SO 2     → SO 2−

                                                           4 
 

       2.2. Уравнять количество атомов  хрома в левой и правой части  уравнения: 

                                          Cr2 O 7 −

                                                2

                                                      → 2Cr 3 + , 

                                             SO 2     → SO 2−

                                                           4 
 

       2.3. Составить баланс по атомам  кислорода. В первом уравнении  в левой части 7

атомов  кислорода, а в правой части уравнения  атомы кислорода отсутствуют. Следова-

тельно, нужно  связать 7 атомов кислорода. Среда кислая. Поэтому в левую часть уравне-

ния добавляем 14 ионов H + , а в правой получим 7 молекул  воды: 

                                   Cr2 O 7− + 14 H + → 2Cr 3+ + 7 H 2 O

                                         2 
 
 

       Количество атомов хрома, кислорода  и водорода стало одинаковым.

       Во втором уравнении в левой  части 2 атома кислорода, а в  правой 4. Следователь-

но, нужно  добавить 2 атома кислорода. Источником кислорода в кислой среде является

вода. Поэтому, чтобы уравнять количество атомов кислорода, в левую часть уравнения

добавляем 2 молекулы Н2О, а в правой получаем 4 иона H + : 

                                     SO 2 + 2 H 2 O → SO 2− + 4 H +

                                                         4 
 

       Количество атомов серы, кислорода  и водорода в обеих частях  уравнения стало

одинаковым.

       2.4. Поставить в уравнениях полуреакций  степени окисления хрома и  серы. Напи-

сать в  уравнения число отданных и принятых электронов: 

                              +6

                              Cr2 O 7− + 14 H + + 6e → 2Cr 3+ + 7 H 2 O ,

                                    2 
 

                                +4                        +6

                                S O 2 + 2 H 2 O − 2e → S O 2 − + 4 H +

                                                           4 
 

       Каждый атом хрома принял 3 электрона,  а два атома хрома приняли  6 электронов.

Степень окисления серы увеличилась с +4 до +6, следовательно, сера отдала 2 электрона. 
 
 
 

ГОУ ВПО  УГТУ-УПИ – 2005                                                                    Стр. 16 из 23 
 

Останин Н.И., Останина Т.Н.                                      Окислительно-восстановительные реакции 

       3. Составить электронный баланс, выставив за вертикальной чертой  множители

(крест-накрест): 

                        +6

                       Cr2 O 7− +14 H + + 6e → 2Cr 3+ + 7 H 2 O

                             2                                        2   1 

                       +4                        +6

                        S O 2 + 2 H 2 O − 2e → S O 2 − + 4 H +

                                                   4                  6   3. 
 

       Оба множителя можно сократить  на 2. Проводим еще одну вертикальную  черту и

выставляем  за ней значения сокращенных множителей.

       4. Сложить левые и правые части  уравнений полуреакций, умножив  их на соответ-

ствующие  множители: 

                        +6

                       Cr2 O 7 − +14 H + + 6e → 2Cr 3 + + 7 H 2 O

                             2                                        1 

                       +4                      +6

                        S O 2 + 2 H 2 O − 2e → S O 2 − + 2 H +

                                                   4                  3 

                       Cr2 O 7− + 14 H + + 3SO 2 + 6H 2 O → 2Cr 3+ + 7 H 2 O + 3SO 2− + 12 H + .

                             2

                                                                                   4 
 
 

Привести  подобные члены (в данном случае - ионы Н+ и молекулы Н2О): 

                        Cr2 O 7− + 2 H + + 3SO 2 → 2Cr 3+ + H 2 O + 3SO 2−

                              2

                                                                        4 
 
 

Получили  сокращенное ионное уравнение окислительно-восстановительной  реакции.

       5. Составить молекулярное уравнение  реакции. В исходном уравнении  реагенты

приведены в виде молекул. Поэтому переписываем их в конечное молекулярное уравне-

ние с  учетом коэффициентов ионного уравнения: 

                                  K 2 Cr2 O 7 + 3SO 2 + H 2SO 4 → 

       В ионном уравнении 1 ион Cr2O72−.  В молекулу K2Cr2O7 входит 1 ион Cr2O72−,  сле-

довательно, стехиометрический коэффициент  перед молекулой K2Cr2O7 равен единице. В

ионном  уравнении 3 молекулы SO2, коэффициент  в молекулярном уравнении перед  моле-

кулой SO2 также будет равен 3. В ионном уравнении 2 иона Н+, в состав молекулы серной

кислоты входит 2 атома водорода, следовательно, стехиометрический коэффициент  перед

молекулой H2SO4 в молекулярном уравнении равен 1. 
 
 
 

ГОУ ВПО  УГТУ-УПИ – 2005                                                                  Стр. 17 из 23 
 

Останин Н.И., Останина Т.Н.                                  Окислительно-восстановительные реакции 

       В правой части исходного уравнения  продукты реакции представлены  в виде ио-

нов. Из ионов  нужно образовать молекулы. Катионы  хрома Cr3+ нужно соединить с анио-

нами, в  данном случае с SO42−. Учитывая заряды ионов получим: 

                                  2Cr 3+ + 3SO 2− → Cr2 (SO 4 )3

                                               4 
 

       Молекулу сульфата хрома записываем  в молекулярное уравнение. Из  ионного в

молекулярное  уравнение переписываем молекулу воды: 

                        K 2 Cr2 O 7 + 3SO 2 + H 2SO 4 → Cr2 (SO 4 )3 + H 2 O 

       В левой части уравнения имеются  атомы калия, а в правой части  молекулярного

уравнения их нет. Ионы калия нужно соединить  с ионами SO42− ( 2 K + + SO 2− → K 2SO 4 ), и

                                                                         4 

молекулу  сульфата калия записать в правую часть молекулярного уравнения: 

                   K 2 Cr2 O 7 + 3SO 2 + H 2SO 4 → Cr2 (SO 4 )3 + H 2 O + K 2SO 4 

       6. Подсчитываем количество атомов  каждого элемента в левой и  правой частях мо-

лекулярного уравнения. Атомов кислорода слева (7+3·2+4=17), справа (4·3+1+4=17). Сле-

довательно, уравнение окислительно-восстановительной  реакции составлено правильно.

       Практически при составлении  уравнений окислительно-восстановительных  реак-

ций указанные  операции производят без многократного  переписывания полуреакций. Рас-

смотрим это на примере окислительно-восстановительной  реакции в щелочной среде: 

                        +3          +5                  +6       +3

                       Cr2 O 3 + Na N O 3 + KOH → Cr O 2− + N O 2 + ..... .

                                                       4

                                                                − 
 
 

Cr2O3 –  восстановитель, NaNO3 – окислитель, среда  щелочная. 

                        +3                         +6

                       Cr2 O 3 + 10 OH − − 6e → 2Cr O 2− + 5 H 2 O

                                                      4                2   1 

                       +5                     +3

                       N O 3 + H 2 O + 2e → N O 2 + 2 OH −

                           −                    −                      6   3 

                       Cr2 O 3 + 10 OH − + 3 NO 3 + 3 H 2 O → 2CrO 2−  + 5 H 2 O + 3 NO 2 + 6 OH − ,

                                                −

                                                                   4

                                                                                       − 
 
 

                       Cr2 O 3 + 4 OH − + 3 NO 3 → 2CrO 2− + 2 H 2 O + 3 NO − .

                                               −

                                                        4                   2 
 

       По изменению степени окисления  определили окислитель (азот) и восстановитель

(хром). Записали  схемы уравнения полуреакций  процессов окисления и восстановления.

Уравняли  количество атомов хрома в левой  и правой частях уравнения. 
 
 
 

ГОУ ВПО  УГТУ-УПИ – 2005                                                              Стр. 18 из 23 
 

Останин Н.И., Останина Т.Н.                                  Окислительно-восстановительные реакции 

           Составили баланс по атомам  кислорода и водорода. В первом  уравнении до реак-

ции было 3 атома кислорода, а после реакции  стало 8 атомов кислорода, поэтому в  левую

часть уравнения  необходимо добавить 5 атомов кислорода. В щелочной среде источником

Информация о работе Фукусима и Чернобыль сравнение