Piano della lezione: reazioni redox. Reazioni redox

2 Lezione di chimica in terza media sul tema “Reazioni di ossidoriduzione”

Annotazione: Una lezione di chimica sull'argomento "Reazioni di ossidoriduzione" è destinata agli studenti dell'ottavo anno. La lezione rivela i concetti di base delle reazioni redox: stato di ossidazione, agente ossidante, agente riducente, ossidazione, riduzione: viene sviluppata la capacità di compilare record redox utilizzando il metodo del bilancio elettronico.

Lezione di chimica in terza media sull'argomento

"Reazioni di ossidoriduzione"

OBIETTIVO DELLA LEZIONE: formare un sistema di conoscenza sulle reazioni redox, insegnare come registrare l'ORR utilizzando il metodo della bilancia elettronica.

OBIETTIVI DELLA LEZIONE:

Educativo: considerare l'essenza dei processi redox, insegnare come utilizzare i “gradi di ossidazione” per determinare i processi di ossidazione e riduzione; insegnare agli studenti a equalizzare le registrazioni delle reazioni redox utilizzando il metodo della bilancia elettronica.

Sviluppo: Migliorare la capacità di esprimere giudizi sul tipo di reazione chimica analizzando il grado di ossidazione degli atomi nelle sostanze; trarre conclusioni, lavorare con algoritmi, sviluppare interesse per l'argomento.

Educare: creare un bisogno di attività cognitiva e attitudine al valore nei confronti della conoscenza; analizzare le risposte dei tuoi compagni, prevedere il risultato del lavoro, valutare il tuo lavoro; coltivare una cultura della comunicazione attraverso il lavoro in coppia “studente-studente”, “docente-studente”.

Tipo di lezione: Una lezione per imparare nuovo materiale.

Metodi utilizzati nella lezione: Esplicativo o illustrativo.

Concetti introdotti nella lezione: reazioni redox; ossidante; agente riducente; processo di ossidazione; processo di recupero.

Attrezzatura utilizzatae reagenti: tabella di solubilità, tavola periodica D.I. Mendeleev, acido cloridrico, acido solforico, granuli di zinco, trucioli di magnesio, soluzione di solfato di rame, chiodo di ferro.

Forma di lavoro: individuale, frontale.

Durata delle lezioni: (90 minuti, 2 lezioni).

Avanzamento della lezione

IO . Momento organizzativo

II . Ripetizione del materiale coperto

INSEGNANTE: Ragazzi, ricordiamo il materiale precedentemente studiato sul grado di ossidazione, di cui avremo bisogno nella lezione.

Sondaggio orale frontale:

Cos'è l'elettronegatività?

Cos'è lo stato di ossidazione?

Il numero di ossidazione di un elemento può essere zero? In quali casi?

Quale stato di ossidazione presenta più spesso l'ossigeno nei composti?

Ricorda le eccezioni.

Quale stato di ossidazione presentano i metalli nei composti polari e ionici?

Come viene calcolato lo stato di ossidazione utilizzando le formule dei composti?

Lo stato di ossidazione dell'ossigeno è quasi sempre -2.

Lo stato di ossidazione dell'idrogeno è quasi sempre +1.

Lo stato di ossidazione dei metalli è sempre positivo e al suo valore massimo è quasi sempre pari al numero del gruppo.

Stato di ossidazione degli atomi liberi e degli atomi in sostanze semplici ah è sempre 0.

Lo stato di ossidazione totale degli atomi di tutti gli elementi in un composto è 0.

INSEGNANTE Per consolidare le regole formulate, invita gli studenti a calcolare - per trovare lo stato di ossidazione degli elementi in sostanze e composti semplici:

S, H2, H3PO4, NaHSO3, HNO3, Cu(NO2)2, NO2, Ba, Al.

Ad esempio: quale sarà lo stato di ossidazione dello zolfo nell'acido solforico?

Nelle molecole somma algebrica Lo stato di ossidazione degli elementi tenendo conto del numero dei loro atomi è 0.

H2+1SxO4-2

(+1) * 2 +X *1 + (-2) . 4 = 0

X = + 6

H2+1S+6O4-2

III . Imparare nuovo materiale

INSEGNANTE: Varietà di classificazioni reazioni chimiche secondo diverse caratteristiche (direzione, numero e composizione delle sostanze reagenti e formanti, utilizzo di un catalizzatore, effetto termico) può essere integrato con un'altra funzionalità. Questo è un segno: un cambiamento nello stato di ossidazione degli atomi elementi chimici, formando sostanze reagenti.

Su questa base si distinguono le reazioni

Reazioni chimiche

Reazioni che si verificano con un cambiamento nelle reazioni che si verificano senza un cambiamento nello stato di ossidazione degli elementi.

Ad esempio, nella reazione

1 +5 -2 +1 -1 +1 -1 +1 +5 -2

AgNO 3 + HCl AgCl + HNO 3 (lo studente scrive alla lavagna)

Gli stati di ossidazione degli atomi degli elementi chimici non sono cambiati dopo la reazione. Ma in un'altra reazione: l'interazione acido cloridrico con zinco

2HCl + Zn ZnCl 2 + H 2 (lo studente scrive alla lavagna)

gli atomi di due elementi, idrogeno e zinco, cambiarono il loro stato di ossidazione: idrogeno da +1 a 0 e zinco da 0 a +2. Pertanto, in questa reazione, ciascun atomo di idrogeno ha ricevuto un elettrone

2H+2eH2

e ogni atomo di zinco ha ceduto due elettroni

Zn - 2е Zn

INSEGNANTE: Che tipi di reazioni chimiche conosci?

AVVERTIMENTO: L'ORR comprende tutte le reazioni di sostituzione, nonché quelle reazioni di composizione e decomposizione in cui almeno una sostanza semplice.

INSEGNANTE: Definire l'OVR.

Vengono chiamate reazioni chimiche che determinano un cambiamento negli stati di ossidazione degli atomi di elementi chimici o ioni che formano sostanze reagenti reazioni redox.

INSEGNANTE: Ragazzi, determinate oralmente quale delle reazioni proposte non è redox:

1) 2Na + Cl2 = 2NaCl
2) NaCL + AgNO3 = NaNO3 +AgCl↓
3) Zn + 2HCl = ZnCl 2+H2 ­

4) S+O2 = SO2

STUDENTI: completare l'attività

INSEGNANTE: Come esempi di OVR, dimostreremo la seguente esperienza.

H2SO4 + Mg MgSO4 + H2

Indichiamo lo stato di ossidazione di tutti gli elementi nelle formule delle sostanze - reagenti e prodotti di questa reazione:

Come si può vedere dall'equazione di reazione, gli atomi di due elementi, magnesio e idrogeno, hanno cambiato il loro stato di ossidazione.

Cosa è successo loro?

Il magnesio da un atomo neutro si è trasformato in uno ione condizionale nello stato di ossidazione +2, cioè ha rinunciato a 2e:

Mg 0 – 2е Mg +2

Scrivi nei tuoi appunti:

Vengono chiamati elementi o sostanze che donano elettroni agenti riducenti; durante la reazione loro ossidare.

Lo ione condizionale H nello stato di ossidazione +1 si è trasformato in un atomo neutro, cioè ogni atomo di idrogeno ha ricevuto un elettrone.

2Í +1 +2е Í 2

Vengono chiamati elementi o sostanze che accettano elettroni agenti ossidanti; durante la reazione loro si stanno riprendendo.<Приложение 1>

Questi processi possono essere rappresentati come un diagramma:

Acido cloridrico + magnesio solfato di magnesio + idrogeno

CuSO 4 + Fe (chiodo di ferro) = Fe SO 4 + Cu (bel chiodo rosso)

Fe 0 – 2 eFe +2

Cu +2 +2 eCu 0

Si chiama il processo di cessione di elettroni ossidazione e accettazione – restauro.

Durante il processo di ossidazione, lo stato di ossidazione si alza, in fase di recupero - va giù.

Questi processi sono indissolubilmente legati.

INSEGNANTE: Completiamo l'attività secondo l'esempio sopra descritto.

Esercizio: Per le reazioni redox, indicare l'agente ossidante e l'agente riducente, i processi di ossidazione e riduzione e creare equazioni elettroniche:

1) BaO + SO2 = BaSO3

2) CuCl2 + Fe = FeCl2 + Cu

3) Li+O2 = Li2O3

4) CuSO4 + 2KOH = Cu(OH)2 ↓ + K2SO4

II parte della lezione (2a lezione)

Metodo del bilancio elettronico come metodo per compilare equazioni OVR

Successivamente, prenderemo in considerazione la compilazione di equazioni per le reazioni redox utilizzando il metodo del bilancio elettronico. Il metodo del bilancio elettronico si basa sulla regola: il numero totale di elettroni ceduti dall'agente riducente è sempre uguale numero totale elettroni guadagnati dall’agente ossidante.

Dopo la spiegazione, gli studenti, sotto la guida dell'insegnante, compongono le equazioni OVR secondo i progetti che l'insegnante ha fatto per questa lezione <Приложение 2>.

I promemoria si trovano sulla scrivania di ogni studente.

INSEGNANTE: Tra le reazioni che abbiamo studiato, le reazioni redox includono:

Interazione metalli con non metalli

2Mg+O2=2MgO

Agente ossidante O 2 +4e 2O -2 1 riduzione

2. Interazione metalli con acido.

H2SO4 + Mg = MgSO4 + H2

Riducente Mg 0 -2e Mg +2 2 ossidazione

Agente ossidante 2O -2 +4e O 2 0 1 riduzione

3. Interazione metalli con sale.

CuSO4 + Mg = MgSO4 + Cu

Riducente Mg 0 -2e Mg +2 2 ossidazione

Agente ossidante Cu +2 +2e Cu 0 1 riduzione

La reazione è dettata, uno studente elabora autonomamente un diagramma di reazione alla lavagna:

H 2 + O 2 → H 2 O

Determiniamo quali atomi di elementi cambiano il loro stato di ossidazione.

(H2°+O2°→H2O2).

Componiamo le equazioni elettroniche per i processi di ossidazione e riduzione.

(H 2°-2e → 2H+ – processo di ossidazione,

O 2°+4e → 2O - ² - processo di riduzione,

H 2 è un agente riducente, O 2 è un agente ossidante)

Selezioniamo il dividendo comune per e dato e ricevuto e i coefficienti per le equazioni elettroniche.

(∙2| Н 2 °-2е → 2Н + - processo di ossidazione, l'elemento è un agente riducente;

∙1| O 2°+4e → 2O - ² - processo di riduzione, elemento – agente ossidante).

Trasferiamo questi coefficienti all'equazione ORR e selezioniamo i coefficienti davanti alle formule di altre sostanze.

2 H 2 + O 2 → 2 H 2 O .

IV . Rafforzare il materiale appreso

Esercizi per consolidare il materiale:

Quale schema di trasformazione dell'azoto corrisponde a questa equazione di reazione?

4NH3 +5O2 → 4NO + 6H2O

1) N+3 → N +2 3) N +3 → N -3

2) N -3 → N -2 4) N -3 → N +2

2) Stabilire una corrispondenza tra il cambiamento dello stato di ossidazione di un atomo zolfo e uno schema per la trasformazione della materia. Scrivi i numeri senza spazi o virgole.

SCHEMA DI TRASFORMAZIONE

A) H2S + O2 → SO2 + H2O

B) H2SO4 + Na → Na2SO4 + H2S + H2O

B) SO2 + Br2 + H2O → H2SO4 + HBr

CAMBIAMENTO DELLO STATO DI OSSIDAZIONE

1) Mi +4 → Mi +6

2) Mi +6 → Mi -2

3) Mi +6 → Mi +4

4) Mi -2 → Mi +6

5) Risposta E -2 → E +4 (521)

3) Stabilire una corrispondenza tra lo schema di trasformazione e il cambiamento di stato di ossidazione agente ossidante in esso.

SCHEMA DI TRASFORMAZIONE

A) Cl2 + K2 MnO4 → KMnO4 + KCl

B) NH4Cl + KNO3 → KCl + N2O + H2O

B) HI + FeCl 3 → FeCl 2 + HCl + I 2

CAMBIO DI GRADO

OSSIDANTE DI OSSIDAZIONE

1) Mi +6 → Mi +7

2) Mi +5 → Mi +1

3) Mi +3 → Mi +2

4) Mi 0 → Mi -1

5) Risposta E -1 → E 0 (423)

V. Parola finale insegnanti

Le reazioni redox rappresentano l'unità di due processi opposti: ossidazione e riduzione. In queste reazioni, il numero di elettroni ceduti dagli agenti riducenti è pari al numero di elettroni aggiunti dagli agenti ossidanti. L'intero mondo che ci circonda può essere considerato come un gigantesco laboratorio chimico in cui avvengono ogni reazioni chimiche, principalmente redox secondo.

VIO . Riflessione.

VIII . Compiti a casa:§ 43, esercizio 1, 3, 7 pp. 234-235.

Letteratura utilizzata:

1. Gabrielyan O.S. "Chimica. 8a elementare: libro di testo. per l'istruzione generale istituzioni. -M. : Otarda, 2010.

Reazioni di ossidoriduzione. Khomchenko G.P., Sevastyanova K.I. - Dall'Illuminismo, 1985.

PROMEMORIA PER GLI STUDENTI

Appendice n. 1

I più importanti agenti riducenti e ossidanti

Restauratori		Agenti ossidanti
Metalli, N2, carbone, CO – monossido di carbonio (II) H 2 S, SO 2, H 2 SO 3 e sali HJ, HBr, HCl SnCl2, FeSO4, MnSO4, Cr2(SO4)3 HNO 2 - acido nitroso NH3 – ammoniaca NO - ossido nitrico (II) Aldeidi, alcoli, acidi formico e ossalico, Catodo durante l'elettrolisi	Alogeni KMnO4, K2MnO4, MnO2, K2Cr2O7, K2CrO4 HNO 3 -acido nitrico H 2 O 2 – perossido di idrogeno O3 – ozono, O2 H2SO4 (concentrato), H2S eO4 CuO, Ag2O, PbO2 Ioni di metalli nobili (Ag+, Au3+) FeCl3 Ipocloriti, clorati e perclorati "Acqua regia" Anodo durante l'elettrolisi

Appendice n. 2

Algoritmo di compilazione equazioni chimiche metodo della bilancia elettronica:

1.Disegnare un diagramma di reazione.

2. Determinare gli stati di ossidazione degli elementi nei reagenti e nei prodotti di reazione.

Ricordare!

• Lo stato di ossidazione delle sostanze semplici è 0;

  Il grado di ossidazione dei metalli nei composti è uguale a

numero del gruppo di questi metalli (perIO - III gruppi).

Lo stato di ossidazione dell'atomo di ossigeno in

connessioni è solitamente uguale a - 2, eccetto H 2 O 2 -1 e ОF 2.

Lo stato di ossidazione dell'atomo di idrogeno in

connessioni è solitamente +1, eccetto MeH (idruri).

Somma algebrica degli stati di ossidazione

elementi nelle connessioni è 0.

3. Determinare se la reazione è redox o se procede senza modificare gli stati di ossidazione degli elementi.

4. Sottolinea gli elementi il ​​cui stato di ossidazione cambia.

5. Comporre equazioni elettroniche per processi di ossidazione e riduzione.

6. Determinare quale elemento viene ossidato (il suo stato di ossidazione aumenta) e quale elemento viene ridotto (il suo stato di ossidazione diminuisce) durante la reazione.

7. Sul lato sinistro del diagramma, utilizzare le frecce per indicare il processo di ossidazione (spostamento di elettroni da un atomo di un elemento) e il processo di riduzione (spostamento di elettroni verso un atomo di un elemento)

8. Definire un agente riducente e un agente ossidante.

9.Bilanciare il numero di elettroni tra l'agente ossidante e l'agente riducente.

10. Determinare i coefficienti per l'agente ossidante e l'agente riducente, i prodotti di ossidazione e riduzione.

11.Annotare il coefficiente prima della formula della sostanza che determina l'ambiente della soluzione.

12.Controlla l'equazione di reazione.

Appendice 3

Lavoro indipendente per testare la conoscenza

Opzione 1

1. Indicare lo stato di ossidazione degli elementi nei composti le cui formule sono IBr, TeCl 4, SeF e, NF 3, CS 2.

2. Nei seguenti schemi di reazione, indicare lo stato di ossidazione di ciascun elemento e disporre i coefficienti utilizzando il metodo del bilancio elettronico:

1) F2 + Xe → XeF6 3) Na + Br2 → NaBr

2) S + H 2 → H 2 S 4) N 2 + Mg → Mg 3 N 2

Opzione 2

1. Indicare lo stato di ossidazione degli elementi nei composti: H 2 S O 4, HCN, HN O 2, PC1 3

2. Completa le equazioni per le reazioni di ossido-riduzione:

1) CI 2 + Fe → 2) F 2 + I 2 → 3) Ca + C → 4) C + H 2 →

Indicare gli stati di ossidazione degli elementi nei prodotti risultanti.

Opzione 3

1. Indicare lo stato di ossidazione nei composti le cui formule sono XeF 4, CC 1 4, PC1 b, SnS 2.

2. Scrivere le equazioni di reazione: a) dissoluzione del magnesio in una soluzione di acido solforico; b) interazione della soluzione di bromuro di sodio con cloro. Quale elemento si ossida e quale si riduce?

Opzione 4

1. Preparare formule per i seguenti composti: a) nitruro di litio (un composto di litio con azoto); b) solfuro di alluminio (composto di alluminio con zolfo); c) fluoruro di fosforo, in cui l'elemento elettropositivo presenta il massimo grado di ossidazione.

2. Scrivi le equazioni per le reazioni: a) ioduro di magnesio con bromo; b) sciogliere il magnesio in una soluzione di acido bromidrico. Indicare cos'è un agente ossidante e cos'è un agente riducente in ciascun caso.

Opzione 5

1. Preparare formule per i seguenti composti: a) fluoro con xeno; b) berillio con carbonio, in cui l'elemento elettropositivo presenta il massimo stato di ossidazione.

2. Disporre i coefficienti utilizzando il metodo del bilancio elettronico nei seguenti schemi:

1)KI+Cu(N DI 3 ) 2 → CuI+I 2 +KN DI 3

2) MnS + HN DI 3 ( conc. .) → MnS DI 4 +N DI 2 +H 2 DI

Opzione 6

1. Indicare gli stati di ossidazione di ciascun elemento nei composti le cui formule sono Na 2 S O 3, KSO 3, NaCIO, Na 2 Cr O 4, NH 4 ClO 4, BaMn O 4.

2. Scrivi le equazioni per le reazioni: a) ioduro di litio con cloro; b) litio con acido cloridrico. Inserisci gli stati di ossidazione di tutti gli elementi e i coefficienti utilizzando il metodo della bilancia elettronica.

Opzione 7

1. Calcola gli stati di ossidazione di manganese, cromo e azoto nei composti le cui formule sono KMnO 4, Na 2 Cr 2 O 7, NH 4 N O 3.

2. Indicare gli stati di ossidazione di ciascun elemento e disporre i coefficienti utilizzando il metodo del bilancio elettronico nei seguenti diagrammi:

2) H2SO3 + I2 + H2O → H2SO4 + HI

Opzione 8

1. Qual è lo stato di ossidazione del carbonio nel monossido di carbonio (IV) e cambia

Lezione di chimica sul tema “Reazioni di ossidoriduzione”

in 11a elementare.

Materiale preparato

Angelica Svetlana Evgenievna,

insegnante di chimica di prima categoria

Scuola secondaria MAOU n. 211, Novosibirsk

Bersaglio: approfondire la conoscenza degli studenti e prepararsi alle Olimpiadi e all'Esame di Stato Unificato.
Compiti:
Obiettivi formativi:

Consolidare le conoscenze degli studenti sulle reazioni redox; consolidare le capacità degli studenti nella stesura di equazioni delle reazioni di ossido-riduzione

sviluppare abilità nell'elaborazione di equazioni di reazioni redox

sviluppare competenze nell'identificazione di agenti ossidanti e riducenti

formazione di una personalità chimicamente alfabetizzata, pronta per la vita in un ambiente in costante cambiamento, ulteriore istruzione e autoeducazione.

Compiti di sviluppo:

contribuire alla formazione e allo sviluppo interesse cognitivo studenti alla materia

formazione di competenze per analizzare, confrontare e generalizzare le conoscenze sull'argomento.

Compiti educativi:

favorire un bisogno consapevole di conoscenza;

favorire l'attività e l'indipendenza nello studio di un determinato argomento, la capacità di lavorare in gruppo e la capacità di ascoltare i compagni di classe.

Tipo di lezione: lezione - esercizio.

Modulo organizzazioni attività educative : individuale e di gruppo.

Attrezzatura : computer, proiettore multimediale, schermo, telecamera per documenti.

Metodi di insegnamento:

Metodo generale (metodo di ricerca parziale).

Metodo particolare (verbale – visivo – pratico).

Metodo specifico (spiegazione con elementi di conversazione).

Avanzamento della lezione

Momento organizzativo

Messaggio dell'argomento, definizione dell'argomento e degli obiettivi della lezione

1. Aggiornamento della conoscenza. Riproduzione della conoscenza precedentemente acquisita.

Insegnante.

Cosa sono le reazioni redox?

Qualsiasi ORR è un insieme di processi di donazione e addizione di elettroni.

Come si chiama il processo di cessione di elettroni?

Si chiama il processo di cessione di elettroni ossidazione.

Come si chiamano le particelle che donano elettroni?

Vengono chiamate particelle (atomi, molecole o ioni) che donano elettroni restauratori.

Insegnante.

Come risultato dell'ossidazione, lo stato di ossidazione dell'agente riducente aumenta. Gli agenti riducenti possono essere particelle in stati di ossidazione inferiori o intermedi. Gli agenti riducenti più importanti sono: tutti i metalli sotto forma di sostanze semplici, soprattutto attive; C, CO, NH 3, PH 3, CH 4, SiH 4, H 2 S e solfuri, alogenuri di idrogeno e alogenuri metallici, idruri metallici, nitruri metallici e fosfuri.

Come si chiama il processo di aggiunta di elettroni e le particelle che accettano elettroni?

Si chiama il processo di aggiunta di elettroni restauro. Vengono chiamate le particelle che accettano elettroni agenti ossidanti.

Insegnante.

Come risultato della riduzione, lo stato di ossidazione dell'agente ossidante diminuisce. Gli agenti ossidanti possono essere particelle in stati di ossidazione superiori o intermedi. Gli agenti ossidanti più importanti: sostanze semplici - non metalli, avente elevata elettronegatività (F 2, Cl 2, O 2), permanganato di potassio, cromati e dicromati, acido nitrico e nitrati, acido solforico concentrato, acido perclorico e perclorati.

Operare con conoscenza, padroneggiare metodi di attività in nuove condizioni

Gli studenti sostengono il TEST sullo stato di ossidazione (Appendice 4.)

Generalizzazione e sistematizzazione delle conoscenze e dei metodi di azione.

Insegnante.

Esistono tre tipi di reazioni redox.

Intermolecolare OVR - l'agente ossidante e l'agente riducente sono inclusi nella composizione varie sostanze, Per esempio:

Intramolecolare OVR – un agente ossidante e un agente riducente fanno parte di un’unica sostanza. Potrebbe essere elementi diversi, Per esempio:

o un elemento chimico in gradi diversi ossidazione, ad esempio:

Sproporzione (autoossidazione-autoriparazione)– l’agente ossidante e l’agente riducente sono lo stesso elemento, che si trova in uno stato di ossidazione intermedio, ad esempio:

Per compilare le equazioni ORR, è possibile utilizzare il metodo della bilancia elettronica ( circuiti elettronici) o il metodo del bilancio elettrone-ione. Consideriamo uno dei metodi.

Metodo della bilancia elettronica:

Compito 1. Crea equazioni OVR utilizzando il metodo della bilancia elettronica, determina il tipo di OVR.

1. Zinco + bicromato di potassio + acido solforico = solfato di zinco + solfato di cromo (III) + solfato di potassio + acqua.

Soluzione

Bilancia elettronica:

2. Solfato di stagno(II) + permanganato di potassio + acido solforico = solfato di stagno(IV) + solfato di manganese + solfato di potassio + acqua.

3. Ioduro di sodio + permanganato di potassio + idrossido di potassio = iodio + manganato di potassio + idrossido di sodio.

4. Zolfo + clorato di potassio + acqua = cloro + solfato di potassio + acido solforico.

5. Ioduro di potassio + permanganato di potassio + acido solforico = solfato di manganese(II) + iodio + solfato di potassio + acqua.

6. Solfato di ferro(II) + dicromato di potassio + acido solforico = solfato di ferro(III) + solfato di cromo(III) + solfato di potassio + acqua.

7. Nitrato di ammonio = ossido nitrico (I) + acqua.

Risposte agli esercizi del compito 1

Compito 3. Comporre equazioni OVR.

2. Ossido di manganese(IV) + ossigeno + idrossido di potassio = manganato di potassio +.................

3. Solfato di ferro(II) + bromo + acido solforico = .......................

4. Ioduro di potassio + solfato di ferro(III) = ....................... .

5. Bromuro di idrogeno + permanganato di potassio = ..................................

6. Cloruro di idrogeno + ossido di cromo(VI) = cloruro di cromo(III) +............................

7. Ammoniaca + bromo = ............................

8. Ossido di rame(I) + acido nitrico = ossido nitrico(II) + .......................

9. Solfuro di potassio + manganato di potassio + acqua = zolfo + .......................

10. Ossido nitrico (IV) + permanganato di potassio + acqua = .......................

11. Ioduro di potassio + dicromato di potassio + acido solforico = ..................................

Risposte agli esercizi compito 3

Definizione e spiegazione compiti a casa.

Appendice 1.

Riduttori:

• Monossido di carbonio (II) (CO)

  Solfuro di idrogeno (H2S)

  ossido di zolfo (IV) (SO2)

  acido solforoso H2SO3 e suoi sali

  Acidi idroalici e loro sali

  Cationi metallici negli stati di ossidazione inferiori: SnCl2, FeCl2, MnSO4, Cr2(SO4)3

  Acido nitroso HNO2

  ammoniaca NH3

  idrazina NH2NH2

  ossido nitrico (II) (NO)

  Catodo durante l'elettrolisi

Agenti ossidanti:

Alogeni

Permanganato di potassio (KMnO4)

Manganato di potassio (K2MnO4)

ossido di manganese(IV) (MnO2)

Dicromato di potassio (K2Cr2O7)

cromato di potassio (K2CrO4)

Acido nitrico (HNO3)

Acido solforico (H2SO4) conc.

Ossido di rame(II) (CuO)

ossido di piombo(IV) (PbO2)

ossido d'argento (Ag2O)

perossido di idrogeno (H2O2)

Cloruro di ferro(III) (FeCl3)

Sale di Berthollet (KClO3)

Anodo durante l'elettrolisi.

Appendice 2.

Regole per determinare il grado di ossidazione

Lo stato di ossidazione degli atomi di sostanze semplici è zero.

La somma degli stati di ossidazione degli atomi in una sostanza complessa (in una molecola) è uguale a zero.

Stato di ossidazione degli atomi metalli alcalini +1.

Lo stato di ossidazione degli atomi di metalli alcalino terrosi è +2.

Lo stato di ossidazione degli atomi di boro e alluminio è +3.

Lo stato di ossidazione degli atomi di idrogeno è +1 (negli idruri dei metalli alcalini e alcalino terrosi –1).

Lo stato di ossidazione degli atomi di ossigeno è –2 (nei perossidi –1).

Appendice 3.

Promemoria

possibili stati di ossidazione degli elementi

Manganese: +2, +3, +4, +6, +7.

Cromo: +2, +3, +6.

Ferro: +2, +3, +6.

Azoto: -3, 0, +1, +2, +4, +5.

Zolfo: -2, 0, +4, +6.

Fosforo: -3, 0, +3, +5.

Cloro: -1, 0, +1, + 3, +5, +7.

I metalli con stati di ossidazione più elevati formano ossidi acidi.

Permanganato di potassio: KMnO 4.

È un forte agente ossidante. Ne ossida facilmente molti materia organica, converte i sali di ferro(2) in sali di ferro(3), acido solforoso in acido solforico e rilascia cloro dall'acido cloridrico.

Quando si entra in reazioni chimiche, lo ione MnO 4 può essere ridotto a vari livelli:

In ambiente acido (pH

In ambiente neutro (pH=7) a MnO 2.

In ambiente alcalino (pH>7) fino a MnO 4 2-

Perossido di idrogeno.

Lo stato di ossidazione dell'elemento ossigeno nel perossido di idrogeno è

1, cioè ha un valore intermedio tra lo stato di ossidazione dell'elemento ossigeno nell'acqua (-2) e nell'ossigeno molecolare (0). Pertanto, il perossido di idrogeno mostra dualità redox.

Se il perossido funge da agente ossidante, viene ridotto ad acqua H 2 O.

Se il perossido funge da agente riducente, viene ossidato in ossigeno molecolare-O 2.

Sali cromati e bicromati.

I cromati (colorati in giallo brillante) in un ambiente acido si trasformano in dicromati (arancioni), i dicromati in un ambiente alcalino si trasformano in cromati.

Cromati e dicromati sono forti agenti ossidanti e nelle equazioni delle reazioni redox cambiano lo stato di ossidazione da +6 a +3.

Composti del cloro.

Acido ipocloroso HClO (sali ipoclorito)

HClO 2 -cloruro (sali di clorito)

HClO 3 -clorato (sali clorati)

HClO 4 -cloro (sali perclorati)

Quando gli alogeni interagiscono con gli alcali, in una soluzione fredda si formano ipocloriti e in una soluzione calda si formano clorati (ad esempio clorato di potassio o sale di Berthollet-KClO 3).

Acido nitrico concentrato

Se l'acido nitrico concentrato viene preso come materiale di partenza per l'ORR con altre sostanze, a seguito della reazione viene ridotto a ossido nitrico NO 2

Appendice 4.

TEST “Stati di ossidazione”

Opzione 1.

1 . Uno ione contenente 16 protoni e 18 elettroni ha una carica
1) +4 2) -2 3) +2 4) -4

2. Lo ione ha un guscio esterno di otto elettroni

1) P 3+ 2) S 2- 3) C1 5+ 4) Fe 2+

3. Ca2+ e

1) K + 2) Ne 0 3) Ba 2+ 4) F -

4. Configurazione elettronicaÈ 2 2 S 2 2 P 6 corrisponde a uno ione

1) A1 3+ 2) Fe 3+ 3) Zn 2+ 4) Cr 3+

Opzione 2.

1. Lo ione ha un guscio esterno a due elettroni

1) S 6+ 2) S 2- 3) Br 5+ 4) Sn 4+

2. Configurazione elettronica Is 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 corrisponde allo ione

1) C l - 2) N 3- 3) Br - 4) O 2-

3. Stesso struttura elettronica avere particelle

1) Na 0 e Na + 2) Na 0 e K 0 3) Na + e F - 4) Cr 2+ e Cr 3+

4. Lo ione Al 3+ ha la seguente configurazione elettronica:

1) 1s 2 2s 2 2p 6 2) 1s 2 2s 2 2p 6 3s 1 3) 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 1 4) Is 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 1

Risposte :

Opzione 1.

Opzione2.

Appendice 5.

Compiti a casa

Compito. Le leghe a base di rame sono chiamate bronzi. Anelli in bronzo al berillio – copia esatta oro. Non differiscono da quelli d'oro né nel colore né nel peso e, sospesi ad un filo, quando colpiscono il vetro emettono suono melodioso. In breve, un falso non può essere rilevato dall'occhio, dall'orecchio o dai denti. Suggerisci modi per identificare un falso: nella tua cucina, in un laboratorio chimico (2 modi). Scrivi le equazioni di reazione e dai un nome alle loro caratteristiche.
Risposta.

In cucina. Riscaldare l'anello "dorato" su una stufa a gas; il rame si ossida nell'aria in ossido di rame nero (II) CuO (ovvero, l'anello di bronzo si scurisce quando riscaldato).

Nel laboratorio. Sciogliere l'anello acidi nitrici e. L'oro di alta qualità non si dissolve nell'acido nitrico, ma il rame, che fa parte del bronzo, interagisce con HNO 3. Segni: soluzione colore blu, rilascio di gas marrone "coda di volpe".
Cu + 4HNO 3 conc. = Cu(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O
L'oro non si dissolve in conc. H 2 SO 4, ma il rame si dissolve quando riscaldato:
Сu + 2H 2 SO 4 conc. = CuSO4 + SO2 + 2H2O
Segni: soluzione blu, evoluzione del gas.

Analisi della lezione

La lezione è stata insegnata in 11a elementare. L'obiettivo prefissato: approfondire la conoscenza degli studenti e prepararsi per le Olimpiadi e l'Esame di Stato Unificato - è stato raggiunto. Agli studenti sono stati forniti promemoria necessari per una comprensione più completa dell'argomento e utilizzati nello svolgimento dei compiti.

I principali problemi che gli studenti hanno riscontrato nella padronanza del contenuto materiale didattico sul tema “Reazioni di ossidoriduzione”, relativo alla compilazione dell'ORR con il metodo del bilancio elettronico.

Utilizzando un algoritmo compilato dal docente insieme agli studenti, è stato possibile correggere i passaggi fondamentali per scrivere un OVR ed evitare errori basilari.

Considera i diagrammi delle equazioni di reazione seguenti. Qual è la loro differenza significativa? Gli stati di ossidazione degli elementi sono cambiati in queste reazioni?

Nella prima equazione, gli stati di ossidazione degli elementi non sono cambiati, ma nella seconda sono cambiati, per rame e ferro.

La seconda reazione è una reazione redox.

Le reazioni che determinano cambiamenti negli stati di ossidazione degli elementi che compongono i reagenti e i prodotti della reazione sono chiamate reazioni di ossido-riduzione (ORR).

COMPILAZIONE DI EQUAZIONI PER REAZIONI REDOX.

Esistono due metodi per comporre reazioni redox: il metodo del bilancio elettronico e il metodo della semireazione. Qui esamineremo il metodo della bilancia elettronica.
In questo metodo vengono confrontati gli stati di ossidazione degli atomi nelle sostanze di partenza e nei prodotti di reazione e siamo guidati dalla regola: il numero di elettroni donati dall'agente riducente deve essere uguale al numero di elettroni acquistati dall'agente ossidante.
Per creare un'equazione, è necessario conoscere le formule dei reagenti e dei prodotti di reazione. Diamo un'occhiata a questo metodo con un esempio.

Disporre i coefficienti nella reazione, il cui schema è: HCl + MnO2 = Cl2 + MnCl2 + H2O

Algoritmo per l'impostazione dei coefficienti

1. Indichiamo gli stati di ossidazione degli elementi chimici. Vengono enfatizzati gli elementi chimici in cui gli stati di ossidazione sono cambiati.

2. Componiamo equazioni elettroniche in cui indichiamo il numero di elettroni dati e ricevuti. Dietro la linea verticale mettiamo il numero di elettroni trasferiti durante i processi di ossidazione e riduzione. Trova il minimo comune multiplo (mostrato nel cerchio rosso). Dividiamo questo numero per il numero di elettroni spostati e otteniamo i coefficienti (mostrati nel cerchio blu). Ciò significa che prima del manganese ci sarà un coefficiente -1, che non scriviamo, e prima di Cl 2 ci sarà anche -1. Non mettiamo un fattore 2 davanti a HCl, ma contiamo il numero di atomi di cloro nei prodotti di reazione. È uguale a - 4. Pertanto, mettiamo - 4 davanti a HCl, equalizziamo il numero di atomi di idrogeno e ossigeno a destra, mettendo un coefficiente - 2 davanti a H 2 O. Il risultato è un'equazione chimica:

Consideriamo un'equazione più complessa:

H2S + KMnO4 + H2SO4 = S + MnSO4 + K2SO4 + H2O

Disponiamo gli stati di ossidazione degli elementi chimici:

Le equazioni elettroniche assumeranno la forma seguente Prima dello zolfo con stati di ossidazione -2 e 0 mettiamo un coefficiente di 5, prima dei composti di manganese -2, uguagliamo il numero di atomi di altri elementi chimici e otteniamo l'equazione di reazione finale

Principi base della teoria delle reazioni redox

1. Ossidazione chiamato processo di perdita di elettroni da parte di un atomo, una molecola o uno ione.

Per esempio :

Al – 3e - = Al 3+

Fe2+ ​​- e - = Fe3+

H2 – 2e - = 2H+

2Cl - - 2e - = Cl 2

Durante l'ossidazione, lo stato di ossidazione aumenta.

2. Recupero chiamato processo di acquisizione di elettroni da parte di un atomo, una molecola o uno ione.

Per esempio:

S + 2е - = S 2-

CON l 2 + 2е- = 2Сl -

Fe3+ + e - = Fe2+

Durante la riduzione lo stato di ossidazione diminuisce.

3. Vengono chiamati atomi, molecole o ioni che donano elettroni restauratori . Durante la reazionesi ossidano.

Vengono chiamati atomi, molecole o ioni che acquistano elettroni agenti ossidanti . Durante la reazionesi stanno riprendendo.

Poiché atomi, molecole e ioni fanno parte di determinate sostanze, queste sostanze vengono chiamate di conseguenza restauratori o agenti ossidanti.

4. Le reazioni redox rappresentano l'unità di due processi opposti: ossidazione e riduzione.

Il numero di elettroni ceduti dall'agente riducente è uguale al numero di elettroni acquistati dall'agente ossidante.

ESERCIZI

Simulatore n. 1 Reazioni di ossidoriduzione

Simulatore n. 2 Metodo della bilancia elettronica

Simulatore n.3 Test “Reazioni di ossidoriduzione”

COMPITI DI ASSEGNAZIONE

N. 1. Determinare lo stato di ossidazione degli atomi degli elementi chimici utilizzando le formule dei loro composti: H 2 S, O 2, NH 3, HNO 3, Fe, K 2 Cr 2 O 7

N. 2. Determina cosa succede allo stato di ossidazione dello zolfo durante le seguenti transizioni:

A) H2S → SO 2 → SO 3

B ) SO2 → H2SO3 → Na2SO3

Quale conclusione si può trarre dopo aver completato la seconda catena genetica?

In quali gruppi possono essere classificate le reazioni chimiche in base ai cambiamenti nello stato di ossidazione degli atomi degli elementi chimici?

N. 3. Disporre i coefficienti in CHR utilizzando il metodo della bilancia elettronica, indicare i processi di ossidazione (riduzione), agente ossidante (agente riducente); scrivere le reazioni in forma completa e ionica:

A) Zn + HCl = H2 + ZnCl2

B) Fe + CuSO 4 = FeSO 4 + Cu

N. 4. Dati i diagrammi delle equazioni di reazione:
СuS + HNO 3 (diluito ) = Cu(NO3)2 + S + NO + H2O

K + H2O = KOH + H2
Disporre i coefficienti nelle reazioni utilizzando il metodo della bilancia elettronica.
Indicare la sostanza - un agente ossidante e una sostanza - un agente riducente.

La lezione esamina l'essenza delle reazioni redox e la loro differenza rispetto alle reazioni di scambio ionico. Vengono spiegati i cambiamenti negli stati di ossidazione dell'agente ossidante e dell'agente riducente. Viene introdotto il concetto di bilancia elettronica.

Argomento: Reazioni redox

Lezione: Reazioni Redox

Considera la reazione del magnesio con l'ossigeno. Scriviamo l'equazione di questa reazione e sistemiamo i valori degli stati di ossidazione degli atomi degli elementi:

Come si può vedere, gli atomi di magnesio e ossigeno nei materiali di partenza e nei prodotti di reazione hanno significati diversi stati di ossidazione. Scriviamo i diagrammi dei processi di ossidazione e riduzione che si verificano con gli atomi di magnesio e ossigeno.

Prima della reazione, gli atomi di magnesio avevano uno stato di ossidazione pari a zero, dopo la reazione - +2. Pertanto, l'atomo di magnesio ha perso 2 elettroni:

Il magnesio dona elettroni e si ossida, il che significa che è un agente riducente.

Prima della reazione, lo stato di ossidazione dell'ossigeno era zero e dopo la reazione diventava -2. Pertanto, l'atomo di ossigeno ha aggiunto a sé 2 elettroni:

L'ossigeno accetta elettroni e viene esso stesso ridotto, il che significa che è un agente ossidante.

Scriviamo lo schema generale di ossidazione e riduzione:

Il numero di elettroni dati è uguale al numero di elettroni ricevuti. L'equilibrio elettronico viene mantenuto.

IN reazioni redox si verificano processi di ossidazione e riduzione, il che significa che cambiano gli stati di ossidazione degli elementi chimici. Questo segno distintivo reazioni redox.

Le reazioni redox sono reazioni in cui gli elementi chimici cambiano il loro stato di ossidazione

Diamo un'occhiata ad esempi specifici di come distinguere una reazione redox da altre reazioni.

1. NaOH + HCl = NaCl + H2O

Per poter dire se una reazione è redox è necessario assegnare i valori degli stati di ossidazione degli atomi degli elementi chimici.

1-2+1 +1-1 +1 -1 +1 -2

1. NaOH + HCl = NaCl + H2O

Si prega di notare che gli stati di ossidazione di tutti gli elementi chimici a sinistra e a destra del segno uguale rimangono invariati. Ciò significa che questa reazione non è redox.

4 +1 0 +4 -2 +1 -2

2. CH4 + 2O2 = CO2 + 2H2O

Come risultato di questa reazione, gli stati di ossidazione del carbonio e dell'ossigeno sono cambiati. Inoltre, il carbonio ha aumentato il suo stato di ossidazione e l'ossigeno è diminuito. Scriviamo gli schemi di ossidazione e riduzione:

C -8e = C - processo di ossidazione

О +2е = О - processo di recupero

In modo che il numero di elettroni dati sia uguale al numero di elettroni ricevuti, cioè rispettato bilancia elettronica, è necessario moltiplicare la seconda semireazione per un fattore 4:

C -8e = C - agente riducente, ossida

O +2e = O 4 agente ossidante, ridotto

Durante la reazione, l'ossidante accetta elettroni, abbassando il suo stato di ossidazione, e si riduce.

L'agente riducente cede elettroni durante la reazione, aumentando il suo stato di ossidazione, si ossida.

1. Mikityuk d.C. Raccolta di problemi ed esercizi di chimica. 8-11 gradi/d.C. Mikituk. - M.: Casa editrice. "Esame", 2009. (p.67)

2. Orzhekovsky P.A. Chimica: 9a elementare: libro di testo. per l'istruzione generale stabilimento /P.A. Orzhekovsky, L.M. Meshcheryakova, L.S. Pontak. - M.: AST: Astrel, 2007. (§22)

3. Rudzitis G.E. Chimica: inorganica. chimica. Organo. chimica: libro di testo. per la 9a elementare. /G.E. Rudzitis, F.G. Feldmann. - M.: Educazione, OJSC “Libri di testo di Mosca”, 2009. (§5)

4. Khomchenko I.D. Raccolta di problemi ed esercizi di chimica per Scuola superiore. - M.: RIA “New Wave”: Editore Umerenkov, 2008. (p.54-55)

5. Enciclopedia per bambini. Volume 17. Chimica / Capitolo. ed. V.A. Volodin, Ved. scientifico ed. I. Leenson. - M.: Avanta+, 2003. (p. 70-77)

Risorse web aggiuntive

1. Raccolta unica del digitale risorse educative(esperimenti video sull'argomento) ().

2. Una raccolta unificata di risorse educative digitali (compiti interattivi sull'argomento) ().

3. Versione elettronica rivista "Chimica e Vita" ().

Compiti a casa

1. N. 10.40 - 10.42 dalla “Raccolta di problemi ed esercizi di chimica per la scuola superiore” di I.G. Khomchenko, 2a ed., 2008

2. La partecipazione alla reazione di sostanze semplici è un segno sicuro di una reazione redox. Spiega perché. Scrivi le equazioni per le reazioni di composto, sostituzione e decomposizione che coinvolgono l'ossigeno O 2 .

Alexandrova Anfisa Mikhailovna

Insegnante di chimica

Istituto scolastico municipale "Privolzhskaya media" scuola media» Distretto di Volzhsky RME

Argomento: “Reazioni di ossido-riduzione”

Tipo di lezione: lezione – generalizzazione e ripetizione del materiale con una combinazione di lavoro frontale, in coppia e individuale da parte degli studenti.

Tipo di lezione- esplicativo e illustrativo.

Metodi e tecniche metodologiche. Verbale-visivo e dimostrativo-pratico. Lavoro indipendente per trovare le risposte corrette, discussione della risposta scelta, esperimento di laboratorio, seguito dalla scrittura di equazioni di reazione, discussione dei risultati del lavoro.

Bersaglio: approfondire le conoscenze sulla compilazione delle equazioni OVR utilizzando il metodo della bilancia elettronica.

Obiettivi della lezione:

Educativo: ripetere i concetti di base sui processi di ossidazione e riduzione, il grado di ossidazione, gli agenti ossidanti e gli agenti riducenti, considerare l'essenza delle reazioni redox, sviluppare abilità nell'elaborazione di equazioni delle reazioni chimiche che si verificano in ambienti diversi metodo della bilancia elettronica.

Educativo: contribuire alla formazione e allo sviluppo dell'interesse cognitivo degli studenti per la materia, promuovere lo sviluppo del discorso degli studenti, la formazione della capacità di analizzare, confrontare e generalizzare la conoscenza sull'argomento.

Educativo: favorire un consapevole bisogno di conoscenza, migliorando la capacità di ascoltare le opinioni di ciascun membro del team.

Reattivi: soluzioni di permanganato di potassio, acido solforico, solfito di sodio, acqua.

Attrezzatura: pipette, provette.

Piano della lezione:

I. Aggiornamento delle conoscenze.

V. Compiti a casa.

VI. Riflessione e sintesi.

Motto della lezione: “Qualcuno perde, ma qualcuno trova...”

IO. Aggiornamento della conoscenza.

Conversazione su materiale precedentemente studiato.

1) Quali reazioni sono chiamate redox?

Le reazioni di ossidoriduzione sono reazioni in cui gli elettroni si trasferiscono da un atomo, molecola o ione a un altro.

2) Cos'è il processo di ossidazione?

L'ossidazione è il processo di perdita di elettroni e aumento dello stato di ossidazione.

3) Quale processo si chiama recupero?

La riduzione è il processo di aggiunta di elettroni e lo stato di ossidazione diminuisce.

4) Come si chiamano le particelle che donano elettroni?

Atomi, molecole o ioni che donano elettroni si ossidano; sono agenti riducenti.

5) Come si chiamano le particelle che accettano elettroni?

Atomi, ioni o molecole che accettano elettroni vengono ridotti; sono agenti ossidanti.

6) Cos'è lo “stato di ossidazione”?

Lo stato di ossidazione è la carica condizionale di un atomo in una molecola, calcolata presupponendo che la molecola sia costituita da ioni e generalmente elettricamente neutra (la carica condizionale di un atomo che gli assegniamo nel caso di accettazione o perdita di elettroni) .

7) Quale metodo conosci per comporre l'equazione delle reazioni redox? Quale regola è alla base di questo metodo?

Lavoro indipendente degli studenti alla lavagna utilizzando le carte (con ulteriore discussione).

1. Determinare la valenza e gli stati di ossidazione degli elementi in seguenti collegamenti:

CH 4, Cl 2, CO 2, NH 3, C 2 H 4, CH 3 COOH, V 2 O 5, Na 2 B 4 O 7, KClO 4, K 2 HPO 4, Na 2 Cr 2 O 7.

Risposta: è possibile utilizzare l'Appendice 1 per completare l'attività.

IV I I IV II III I IV I IV I IV II II I V II

C -4 H +1 4, Cl 0 2, C +4 O -2 2, N -3 H +1 3, C -2 2 H +1 4, C -3 H +1 3 C +3 O -2 O -2 H +1, V +5 2 O -2 5 ,

I VII II I I V II I VI II

K +1 Cl +7 O -2 4 , K +1 2 H +1 P +5 O -2 4 , Na +1 2 Cr +6 2 O -2 7 .

2. In quale delle seguenti equazioni di reazione MnO 2 mostra le proprietà di un agente ossidante e in quale mostra le proprietà di un agente riducente?

UN ) 2MnO2 + 2H2SO4 2MnSO4 + O2 + 2H2O;

B ) 2MnO2+O2+4KOH2K2MnO4+2H2O;

V ) MnO2 + H2 = MnO + H2O;

G ) 2MnO2 + 3NaBiO3 + 6HNO3 = 2HMnO4 + 3BiONO3 + 3NaNO3 + 2H2O

Risposta:

L'agente ossidante accetta elettroni e allo stesso tempo diminuisce lo stato di ossidazione, il che significa che nei casi UN E V MnO2 è un agente ossidante. L'agente riducente cede elettroni e lo stato di ossidazione aumenta, il che significa che nei casi B E G MnO 2 è un agente riducente.

II. Motivazione e definizione degli obiettivi.

Le reazioni redox sono estremamente comuni. Sono associati, ad esempio, ai processi di respirazione e metabolismo che si verificano in un organismo vivente, alla putrefazione e alla fermentazione, alla fotosintesi. I processi redox accompagnano i cicli delle sostanze in natura. Possono essere osservati durante la combustione del carburante, nei processi di corrosione dei metalli, durante l'elettrolisi e la fusione dei metalli. Con il loro aiuto si ottengono alcali e acidi, oltre a molti altri prodotti preziosi. Le reazioni redox sono alla base della conversione dell'energia chimica in energia elettrica nella galvanica e nelle celle a combustibile.

Problema: Stavo preparando una soluzione di permanganato di potassio (“permanganato di potassio”) per la lezione, ho rovesciato un bicchiere con la soluzione e ho macchiato il mio cappotto chimico preferito. Suggerire (dopo aver eseguito un esperimento di laboratorio) una sostanza che può essere utilizzata per pulire la veste.

III. Sviluppo ed espansione della conoscenza.

Le reazioni di ossidoriduzione possono verificarsi in vari ambienti. A seconda dell'ambiente, la natura della reazione tra le stesse sostanze può cambiare: l'ambiente influenza il cambiamento degli stati di ossidazione degli atomi.

Di solito, per creare un ambiente acido, aggiungere acido solforico. L'acido cloridrico e l'azoto sono usati meno frequentemente, perché il primo è in grado di ossidarsi e il secondo è esso stesso un forte agente ossidante e può causare processi collaterali. Per creare un ambiente alcalino viene utilizzato idrossido di potassio o di sodio e per creare un ambiente neutro viene utilizzata l'acqua.

Esperienza di laboratorio: (regole per la tubercolosi)

1-2 ml di una soluzione diluita di permanganato di potassio viene versata in quattro provette numerate. Aggiungere alcune gocce di soluzione di acido solforico nella prima provetta, acqua nella seconda, idrossido di potassio nella terza e lasciare la quarta provetta come controllo. Versare quindi la soluzione di solfito di sodio nelle prime tre provette, agitando delicatamente. Nota come cambia il colore della soluzione in ciascuna provetta.

Risultati dell'esperimento di laboratorio:

Prodotti di riduzione del KMnO 4 (MnO4 -):

in ambiente acido – Mn+2 (sale), soluzione incolore;

in ambiente neutro – MnO 2, precipitato marrone;

in un mezzo alcalino - MnO 4 2-, soluzione verde.

Esercizio . Diagrammi di reazione:

KMnO4 + Na2SO3 + H2SO4 → MnSO4 + Na2SO4 + K2SO4 + H2O

KMnO 4 + Na 2 SO 3 + H 2 O → MnO 2 ↓ + Na 2 SO 4 + KOH

KMnO4 + Na2SO3 + KOH → K2MnO4 + Na2SO4 + H2O

Il compito è multilivello: gli studenti più bravi scrivono da soli i prodotti della reazione:

KMnO4 + Na2SO3 + H2SO4 →

KMnO4 + Na2SO3 + H2O →

KMnO4 + Na2SO3 + KOH →

Selezionare i coefficienti utilizzando il metodo della bilancia elettronica utilizzando l'algoritmo (Appendice 1). Specificare l'agente ossidante e l'agente riducente.

Risposta:

2KMnO 4 + 5Na 2 SO 3 + 3H 2 SO 4 → 2MnSO 4 + 5Na 2 SO 4 + K 2 SO 4 + 3H 2 O

2KMnO4 + 3Na2 SO3 + H2O → 2MnO2 ↓ + 3Na2 SO4 + 2KOH

2KMnO4 + Na2SO3 + 2KOH → 2K2MnO4 + Na2SO4 + H2O

Hai fatto un esperimento di laboratorio, suggerisci una sostanza che può essere utilizzata per pulire il camice.

I seguenti diagrammi mostrano i prodotti della reazione. Specificare i reagenti, scrivere le equazioni di reazione utilizzando il metodo del bilancio elettronico:

(gli studenti lavorano in coppia)

a) KI+KMnO4+. . . ->MnSO4 + I2 + K2SO4 + H2O

Risposta: poiché come risultato della reazione si ottiene Mn +2, quindi il processo avviene in un ambiente acido con la partecipazione di acido solforico e si forma solfato di potassio.

10KI + 2 KMnO 4 + 8H 2 SO 4 = 2MnSO 4 + 5I 2 + 6K 2 SO 4 +8H 2 O

2I -1 -2e -> I 2 0 5 - ossidazione, agente riducente

Mn +7 + 5e -> Mn +2 2- riduzione, agente ossidante

B ) NaI + KMnO 4 + . . . -> I2+K2MnO4+NaOH

Risposta: perché come risultato della reazione si ottiene K 2 MnO 4, quindi il processo avviene in un ambiente alcalino con la partecipazione di idrossido di potassio

2NaI + 2 KMnO 4 + 2KOH = I 2 + 2K 2 MnO 4 + 2NaOH

2I -1 -2e -> I 2 0 1- ossidazione, riducente

Mn +7 + 1e -> Mn +6 2- riduzione, agente ossidante

V ). . . + KMnO4 + H2O -> NaNO3 + MnO2 + KOH

Risposta: in questa reazione è noto l'agente ossidante KMnO4, è facile supporre che il nitrito di sodio, dove N+3, sia ridotto a nitrato:

3 NaNO 2 + 2 KMnO 4 + H 2 O = 3 NaNO 3 + 2 MnO 2 + 2KOH,

N +3 – 2e -> N +5 3 - ossidazione, agente riducente

Mn +7 + 3e -> Mn +4 2 - riduzione, agente ossidante

Oltre al permanganato di potassio, anche altre sostanze hanno proprietà ossidanti. Puoi conoscerli nell'Appendice 2.

1) H2SO4 (diluito), agente ossidante H+1

Il prodotto della riduzione di un metallo nella serie di tensioni fino all'idrogeno è H2.

Per esempio,

H 2 SO 4 (diluito) + Zn -> ZnSO 4 + H 2,

H 2 SO 4 (diluito) + Cu non reagisce.

2) H 2 SO 4 (concentrato), agente ossidante S +6

A seconda dell'attività del metallo, i prodotti di riduzione dell'H 2 SO 4 diversi: H 2 S; S; COSÌ 2 . Il prodotto di riduzione dipende anche dalla concentrazione acidi (Tabella 18, pagina 250 del libro di testo).

3) HNO 3, agente ossidante N +5 (Tabella 18 p. 250 del libro di testo).

HNO concentrato 3 passiva metalli come Fe, Cr, Al, che è associata alla formazione di un film di ossido sottile ma molto denso sulla superficie di questi metalli.

Au e Pt non reagiscono con HNO 3, ma questi metalli si dissolvono nell '"acqua regia" - una miscela di acido cloridrico e nitrico concentrati in un rapporto 3: 1.

Per esempio:

Au + 3HCl (conc.) + HNO 3 (conc.) = AuCl 3 + NO + 2H 2 O.

4) K2C r 2 O 7 in un ambiente acido viene ridotto a Cr 3+

in un ambiente neutro a Cr 2 O 3

in ambiente alcalino fino a CrO 4 2-

Reazioni redox in chimica organicaè associato alla formazione di legami ossigeno o all'eliminazione dell'idrogeno.

Regola per la formazione dei legami: - OH → -1e

O → -2е

astrazione di 1 atomo H → -1e

IO V. Consolidamento del materiale studiato.

Per rafforzare il materiale trattato, offro incarichi di prova.

Opzione 1

1. Quale non metallo è un forte agente ossidante?

1) fluoro 2) zolfo 3) ozono 4) silicio

2. Il grado di ossidazione dello zolfo nel solfato di potassio è uguale a

1)+6 2)+4 3)0 4)-2

3. In quale delle seguenti reazioni l'atomo di cloro agisce come agente riducente?

1) Cu + Cl 2 = CuCl 2

2) HCl + NaOH = NaCl + H2O

3) HCl + MnO2 = MnCl2 + Cl2 + H2O

4) Cl2 + H2 = HCl

5) +2 → 0
6) 0 → - 1

5. Utilizzando il metodo della bilancia elettronica, creare un'equazione di reazione:

PbS + H2O2 →PbSO4 + H2O

6. Utilizzando il metodo del bilancio elettronico, creare un'equazione di reazione:

KBr + KMnO 4 + H 2 SO 4 → …….. + Br 2 + K 2 SO 4 + H 2 O

Identificare l'agente ossidante e l'agente riducente.

Risposta: 1-1; 2-1; 3-3; 4-A3, B4, B2, G5.

Opzione 2

1. In quale dei seguenti composti l'atomo di zolfo si trova nello stato di ossidazione +6

1) FeSO 3 2) S 3) SO 2 4) K 2 SO 4

2. Quale elemento viene ridotto nella reazione Fe 2 O 3 + CO = Fe + CO 2

1) ferro 2) ossigeno 3) carbonio

3. Selezionare l'equazione di reazione in cui l'elemento carbonio è l'agente ossidante.

1)2C+O2 = 2CO

2) CO2 + 2Mg = 2MgO + C

3) CH4 + 2O2 = CO2 + 2H2O

4) C + 2H2SO4 = CO2 + 2H2O + 2SO2

4. Stabilire una corrispondenza tra l'equazione di reazione e il cambiamento nello stato di ossidazione dell'agente ossidante in questa reazione:

Equazione di reazione Cambiamento dello stato di ossidazione dell'agente ossidante

A) S O 2 + N O 2 = S O 3 + NO 1) -1 → 0
B) 2NH 3 + 2Na = 2NaNH 2 + H 2 2) 0 → -2
B) 4N O 2 + O 2 + 2H 2 O = 4HN O 3 3) +4 → +2
D) 4NH 3 + 6NO = 5N 2 + 6H 2 O 4) +1 → 0
5) +2 → 0
6) 0 → - 1

5. Utilizzando il metodo della bilancia elettronica, creare un'equazione per la reazione:

NaNO2 + NH4Cl → NaCl + 2H2O + N2

Identificare l'agente ossidante e l'agente riducente.

6. Utilizzando il metodo della bilancia elettronica, creare un'equazione di reazione:

KI+H 2 COSÌ 4 + NaNO 2 →……+K 2 COSÌ 4 +No 2 COSÌ 4 +NO+H 2 O

Identificare l'agente ossidante e l'agente riducente.

Risposta: 1-4; 2-1; 3-2; 4-A3, B4, B2, G5.

V. Compiti a casa.

1. Completa le equazioni di reazione e organizza i coefficienti utilizzando il metodo della bilancia elettronica:

1. K 2 Cr 2 O 7 + KNO 2 + …….→ KNO 3 + Cr 2 (SO 4 ) 3 + …..+H 2 O

2. C 6 H 5 -CH 3 + KMnO 4 + H 2 SO 4 → C 6 H 5 COOH +….+….+…..

3. C 2 H 5 OH + K 2 Cr 2 O 7 + H 2 SO 4 → CH 3 COOH +….+….+…..

4.Na 2 SO 3 + K 2 Cr 2 O 7 + H 2 SO 4 → ….+….+….+…..

2. Compilare un'equazione per l'ossidazione della formaldeide con una soluzione di permanganato di potassio acidificato con acido solforico, tenendo conto che la formaldeide viene ossidata a CO 2, selezionare i coefficienti utilizzando il metodo della bilancia elettronica. 2

connessioni è solitamente uguale a - 2, eccetto H 2 O 2 -1 e ОF 2.

4. Lo stato di ossidazione dell'atomo di idrogeno in

connessioni è solitamente +1, eccetto MeH (idruri).

5.Somma algebrica degli stati di ossidazione

elementi nelle connessioni è 0.