13. Классификация химических реакций.

Химические реакции по изменению числа исходных и конечных веществ подразделяют на:1. Реакции соединения - реакции, при которых из двух или нескольких веществ образуется одно новое вещество:NH3 + HCl = NH4ClCaO + CO2 = CaCO32. Реакции разложения - реакции, в результате которых из одного вещества образуется несколько новых веществ:C2H5Br = C2H4 + HBrHg(NO3)2 = Hg + 2NO2 + O23. Реакции замещения - реакции, в результате которых атомы простого вещества замещают в молекулах других веществ:Zn + CuSO4 = Cu + ZnSO4Cu + 4HNO3 = Cu(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O4. Реакции обмена - реакции, в результате которых два вещества обмениваются атомами или группировками атомов, образуя два новых вещества:CaO + 2HCl = CaCl2 + H2OKCl + AgNO3 = AgClЇ + KNO3По обратимости реакции делят на обратимые и необратимые. Реакции, протекающие в двух противоположных направлениях, называются обратимыми, а, соответственно, протекающие только в одном направлении - необратимыми. При необратимых реакций продукты реакции уходят из сферы реакции (выпадают в осадок, выделяются в виде газа), образуются малодиссоциирующее соединения или выделяется большое количество энергии

14. Окислительно-восстановительные реакции: основные понятия – окисление, восстановление, окислитель, восстановитель. Составление уравнений окислительно-восстановительных реакций и подбор коэффициентов.

Окислительно-восстановительными реакциями (ОВР) называются реакции, протекающие с изменением степени окисления некоторых элементов, входящих в состав реагирующих веществ. Степень окисления характеризует состояние элемента в веществе, насыщенность его электронами. Формально степень окисления может быть положительной, нулевой и отрицательной. Она проставляется справа от элемента, вверху. Положительная степень окисления равна числу электронов, смещенных от данного атома (например, Н+1 Сl, .С+4О2, .Н3Р+5О4). Отрицательная степень окисления равна числу электронов, смещенных в сторону данного атома от атомов связанных с ним элементов (например, НСl1-, H2S-2 , N-3H3 ). При определении степени окисления по формуле необходимо помнить следующее: - степень окисления кислорода в соединениях равна - 2. Исключения составляют OF2, где степень окисления кислорода равна + 2; Н+12О-12(степень окисления кислорода - 1); O+12F-2 (степень окисления кислорода + 1); - степень окисления водорода в соединениях +1. Исключение составляют гидриды, где степень окисления -1 (например, Na+H-); - степень окисления простых веществ всегда равна 0; - алгебраическая сумма всех степеней окисления элементов, входящих в электронейтральное соединение, равна 0. Например: H2+1 S+6 O4-2 , где 2(+1) + (+6) + 4(-2) = 0; - подавляющее число элементов проявляет в соединениях переменную степень окисления (например, H2S-2, S+2O, S+4O2, S+6O3). В любой окислительно-восстановительной реакции должен быть окислитель и восстановитель. Окислитель - элемент, принимающий электроны. Процесс присоединения электронов называется восстановлением, т. е. окислитель в ходе реакции восстанавливается, степень его окисления понижается, например:S0 + 2e- ® S-2, Fe+3 +1e- ®Fe+2, Mn+7 +5e- ® Mn+2, Cr+6 + 3e-®Cr+3. Сильными окислителями являются фтор и другие галогены в свободном состоянии, кислород, сера, а также вещества, содержащие элементы в высшей степени окисления: Sn+402, KMn+7O4 , К2Сг2+6О7..Восстановитель - элемент, отдающий электроны. Процесс отдачи электронов называется окислением, т. е. восстановитель в ходе реакции окисляется, степень его окисления повышается, например: Ca0 – 2e-® Ca+2, S-2 – 8e-® S+6,Sn+2 –2e- ®Sn+4Сильными восстановителями являются водород, все металлы в свободном состоянии, а также вещества, содержащие элементы с отрицательной степенью окисления: Cl-, Br-, S-2. Элементы в промежуточной степени окисления могут быть окислителями и восстановителями в зависимости от реагентов и среды. Например: Cl2 + H2O-2 ®O2 + 2HCl, пероксид водорода – восстановитель; MnO + H2O-2 ®MnO2 + H2O, пероксид водорода – окислитель. В пероксиде водорода кислород имеет промежуточную степень окисления (-1), поэтому H2O2 в одних реакциях может проявлять восстановительные свойства, в других – окислительные. Следует помнить, что рассмотрение реакции окисления-восстановления как процесса отдачи и присоединения электронов не всегда отражает истинное положение вещей, так как в большинстве случаев происходит не перенос электронов, а только смещение электронного облака связи от одного атома или иона к другому. Поэтому правильнее говорить об изменении электронной плотности у восстановителя и окислителя и характера поляризации атомов. Различают три типа окислительно-восстановительных реакций: Межмолекулярные реакции. Протекают с изменением степени окисления атомов в различных молекулах, т. е. окислитель и восстановитель находятся в разных веществах, например: 2KN+5O3 +C0 = 2KN+3O2 +С +4O2­ Внутримолекулярные реакции. Протекают с изменением степени окисления разных атомов в одной и той же молекуле. При этом атом с более положительной степенью окисления окисляет атом с меньшей степенью окисления, например: 2Cu(N+5O3-2)2 ( t ) ®2CuO +O20 ­ +4N+4O2­; . Реакции самоокисления-самовосстановления, или диспропорционирования (дисмутации) протекают одновременно с увеличением и уменьшением степени окисления атомов одного и того же элемента. Например: 4Na2S+4O3 ( t )®3Na2S+6O4 + Na2S-2. Существует два метода составления окислительно-восстановительных реакций: метод электронного баланса и электронно-ионный метод. Оба метода основаны на законе сохранения заряда. Мы будем использовать метод электронного баланса для составления окислительно–восстановительных реакций. Порядок выполнения работы следующий: Записать уравнение реакции с указанием исходных и образующихся веществ. Определить степень окисления элементов в веществах правой и левой частей уравнения реакции, отметить элементы, степень окисления которых изменилась. Составить уравнения процессов окисления и восстановления, найти наименьшее общее кратное для числа электронов, отданных при окислении и принятых при восстановлении. Расставить, исходя из электронного баланса, коэффициенты при окислителе и восстановителе в уравнении реакции. Расставить в соответствии с материальным балансом остальные коэффициенты в уравнении реакции.. Сделать проверку, сравнив сумму каких-либо атомов (удобнее это сделать для кислорода или водорода, если они имеются) в левой и правой части окислительно-восстановительной реакции.