Правила определения степени окисления
1. Степень окисления элемента в простом веществе равна нулю.
2. Степень окисления водорода в соединениях с неметаллами равна +1, с металлами -1.
3. Степень окисления кислорода в соединениях равна -2. Кроме фторида кислорода (+2) и перекисных соединений (-1).
4. Степень окисления фтора в соединениях всегда равна -1.
5. Степень окисления металлов главных подгрупп с I – III группы равна номеру группы со знаком +.
6. Сумма степеней окисления всех атомов, входящих в состав вещества, с учетом их индексов, равна нулю.
7. В сложном ионе сумма степеней окисления всех атомов, входящих в состав иона, с учетом индексов, равна заряду иона.
АЛГОРИТМ СОСТАВЛЕНИЯ ОКИСЛИТЕЛЬНО-ВОССТАНОВИТЕЛЬНЫХ РЕАКЦИЙ МЕТОДОМ ЭЛЕКТРОННОГО БАЛАНСА
1. Пишем схему реакции.
2. Определяем степени окисления всех элементов.
3. Выявляем элементы, изменившие степень окисления.
4. Записываем процессы окисления и восстановления.
5. Находим наименьшее общее кратное всех принятых и отданных электронов.
6. Находим дополнительные множители для окислителя и восстановителя.
7. Проставляем коэффициенты в схему реакции.
8. Проверяем.
Правила составления полуреакций
Что делать, если исходное вещество содержит:
| Больше атомов кислорода, чем продукт реакции | Меньше атомов кислорода, чем продукт реакции |
| Среда кислая: рН < 7 n O2- + 2nH+ = n H2O | Среда кислая и нейтральная: рН ≤ 7 n H2O = n O2- + 2H+ |
| Среда щелочная и нейтральная n O2- + n H2O = 2n OH1- | Среда щелочная 2n OH1- = n O2- + n H2O |
АЛГОРИТМ СОСТАВЛЕНИЯ ОКИСЛИТЕЛЬНО-ВОССТАНОВИТЕЛЬНЫХ РЕАКЦИЙ МЕТОДОМ ЭЛЕКТРОННО-ИОННОГО БАЛАНСА (ПОЛУРЕАКЦИЙ)
1. Пишем схему реакции.
2. Определяем силу электролитов (подчеркиваем).
3. Выявляем атомы, молекулы, ионы, изменившие свое состояние.
4. Записываем процессы окисления и восстановления с учетом среды.
5. Находим наименьшее общее кратное всех принятых и отданных электронов.
6. Находим дополнительные множители для окислителя и восстановителя.
7. Суммируем обе полуреакции с учетом множителей.
8. Сокращаем одинаковые частицы (ионы или молекулы).
9. Проставляем коэффициенты в схему реакции.
10. Проверяем.
Важнейшие окислители и восстановители
(наиболее вероятные продукты реакций)
| Окислители | Восстановители |
| Водород и соединения | |
| H1+ → H2 | H2 → H1+ |
| H2 → H1- | H1- → H2 |
| H2O2 → H2O (кисл.среда) | H2O2 → O2 + H2O (щел.среда_ |
| Галогены и их соединения | |
| Cl2 → Cl1- | Cl1- → Cl2 |
| Br2 → Br1- | Br1- → Br2 |
| I2 → I1- | I1- → I2 |
| (HClO, KClO3)→ Cl1- | |
| Кислород, озон | |
| О2 → O2- | |
| О3 → O2- + О2 | |
| Соединения серы | |
| H2SO4 (конц.) → (H2S,S,SO2) | (H2S, К2 S) → S |
| Na2SO3 → S (кислая среда | Na2SO3 → Na2SO4 |
| S O2 → S | S O2 → (SО3, SO42-) |
| Соединения азота | |
| HNO3 (конц.) → (N2O, NO2) | NH3 → N2, NO |
| HNO3 (разб.) → (NH3, NH4NO3, N2,NO) | N2 → NO |
| KNO3 → KNO2 | NO → NO2 |
| KNO2 → NO | KNO2 → KNO3 |
| Углерод и соединения | |
| С → (СО, СО2) | |
| СО → СО2 | |
| Металлы | |
| Ме → Меn+ | |
| Соединения олова | |
| SnCl4 → SnCl2 | SnCl2 → SnCl4 |
| Соединения свинца | |
| PbO2 → Pb2+(кисл.среда) | Pb2+→ PbO2 |
| Соединения хрома | |
| K2Cr2O7 → Cr3+(кисл.среда) | Cr3+ → K2CrO4 (щел.среда) |
| K2CrO4 → Cr3+ (щел.среда) | |
| Соединения марганца | |
| KMnO4 → Mn2+(кисл.среда) | MnSO4 → (MnO2, MnO42-) |
| KMnO4 → MnO2 (нейтр.среда) | |
| KMnO4 → MnO42- (щел.среда) | |
| MnO2 → Mn2+(кисл.среда) | MnO2 → (MnO42-,MnO41-) |
| Соединения железа | |
| FeCl3 → FeCl2 | FeCl2 → FeCl3 |
| FeSO4 → Fe2(SO4)3 | |
| Анод при электролизе | Катод при электролизе |
Взаимодействие кислот окислителей с металлами
| Кислота | Металлы | |||
| Li, Rb,К, Ва, Sr, Са, Na, Mg | Al, Cr, Fe, Co, Ni | Mn, Zn, Sn Pb, Sb, Bi, Cu, Hg, Ag | Pt, Au | |
| H2SO4 (конц.) | Соль + H2S (S)+H2O | Кислота пассивирует металл* | Соль + SO2 +H2O | Не взаимодействуют |
| HNO3 (разб.) | Соль + NH3 (NH4NO3) +H2O | Соль + NO +H2O | Не взаимодействуют | |
| HNO3 (конц.) | Соль + N2O +H2O | Кислота пассивирует металл* | Соль + NO2 +H2O | Не взаимодействуют |
- пассивирование- процесс образования на поверхности металла под действием кислоты прочной оксидной пленки, препятствующей дальнейшему взаимодействию.
ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИЙ РЯД АКТИВНОСТИ МЕТАЛЛОВ
Li, Rb,К, Ва, Sr, Са, Na, Mg, Al, Mn, Zn, Cr, Fe, Cd, Co, Ni, Sn, Pb, H2, Sb, Bi, Cu, Hg, Ag, Pd, Pt, Au
Массовые доли кислот и щелочей в водных растворах
и плотности растворов при 200С
| Массовая доля, % | Плотность растворов, г/см3 | |||||||
| H2SO4 | HCl | HNO3 | H3PO4 | CH3COOH | NaOH | KOH | NH4OH | |
| 1,005 1,012 1,018 1,025 1,032 1,039 1,045 1,052 1,059 1,066 1,080 1,095 1,109 1,124 1,139 1,155 1,170 1,186 1,202 1,219 1,260 1,303 1,348 1,395 1,445 1,498 1,553 1,611 1,669 1,727 1,779 1,1,814 1,824 1,831 1,836 1,836 1,831 | 1,003 1,008 1,013 1,018 1,023 1,028 1,033 1,038 1,043 1,047 1,057 1,068 1,078 1,088 1,098 1,119 1,129 1,139 1,149 1,174 1,198 | 1,004 1,009 1,015 1,020 1,026 1,031 1,037 1,043 1,049 1,054 1,066 1,078 1,090 1,103 1,115 1,128 1,140 1,153 1,167 1,180 1,214 1,246 1,278 1,31 1,339 1,367 1,391 1,413 1,434 1,452 1,469 1,483 1,487 1,491 1,495 1,501 1,513 | 1,004 1,009 1,015 1,020 1,026 1,031 1,037 1,042 1,048 1,053 1,065 1,076 1,088 1,101 1,113 1,126 1,140 1,153 1,167 1,181 1,216 1,254 1,293 1,335 1,379 1,426 1,476 1,526 1,579 1,633 1,689 1,746 1,770 1,794 1,819 1,844 1,870 | 1,000 1,001 1,003 1,004 1,006 1,007 1,008 1,010 1,011 1,013 1,015 1,018 1,021 1,024 1,026 1,029 1,031 1,034 1,036 1,038 1,044 1,049 1,053 1,058 1,061 1,064 1,067 1,069 1,070 1,070 1,069 1,066 1,064 1,062 1,059 1,055 1,050 | 1,010 1,021 1,032 1,043 1,054 1,065 1,076 1,087 1,098 1,109 1,131 1,153 1,175 1,197 1,219 1,241 1,263 1,285 1,306 1,328 1,380 1,430 1,478 1,525 | 1,007 1,017 1,026 1,035 1,044 1,053 1,062 1,072 1,081 1,090 1,109 1,128 1,148 1,167 1,186 1,206 1,226 1,247 1,267 1,288 1,341 1,396 1,452 1,511 | 0,994 0,990 0,985 0,981 0,977 0,973 0,969 0,965 0,961 0,958 0,950 0,943 0,936 0,930 0,923 0,916 0,910 0,904 0,898 0,892 |
Массовые доли солей в водных растворах и их плотности при 200С
| Массовая доля, % | Плотность растворов, г/см3 | |||||
| СаCl2 | СиSO4 | МgSO4 | NaCl | Na2СО3 | Na2SO4 | |
| 1,007 1,015 1,032 1,049 1,066 1,084 1,102 1,120 1,139 1,158 1,178 | 1,009 1,019 1,040 1,062 1,084 1,107 1,131 1,155 1,180 1,206 - | - 1,019 1,039 1,060 1,082 1,103 1,126 1,148 1,172 1,200 1,220 | 1,005 1,013 1,027 1,041 1,056 1,071 1,086 1,101 1,116 1,132 1,148 | 1,009 1,019 1,040 - 1,086 - 1,124 1,146 - - - | 1,008 1,016 1,035 1,054 1,072 1,092 1,111 1,131 1,151 - - |
| Анионы, названия | Относительные молекулярные массы веществ Катионы | |||||||||||||||||
| Н+ | К+ | Na+ | NH4+ | Ва2+ | Са2+ | Mg2+ | А13+ | Сг3+ | Fe2+ | Fe3+ | Мn2+ | Zn2+ | Ag1+ | РЬ2+ | Sn2+ | Си2+ | ||
| оксид | ? | |||||||||||||||||
| ОН1- гидроксид | ||||||||||||||||||
| С11- хлорид | 36,5 | 74,5 | 58,5 | 53,5 | 133,5 | 162,5 | 143,5 | |||||||||||
| Вг 1- бромид | ||||||||||||||||||
| I1- иодид | ||||||||||||||||||
| S2- сульфид | ||||||||||||||||||
| S0з2- сульфит | ||||||||||||||||||
| S042- сульфат | ||||||||||||||||||
| NO31- нитрат | ||||||||||||||||||
| NO21- нитрит | ? | ? | ? | ? | ? | |||||||||||||
| Р043- фосфат | ||||||||||||||||||
| СОз2 - карбонат | ? | |||||||||||||||||
| СНзС001- ацетат | ||||||||||||||||||
| SiОз2- силикат | ? |
? – нет сведений о существовании вещества
Основные количественные характеристики атомов, молекул, вещества.
| Название | Обозначение | Единицы измерения | Значение | Формула |
| Относительная атомная масса | Ar(Э) | безразмерная | В ПСХЭ | Ar(Э) = m(а) / / 1/12 m(С) |
| Относительная молекулярная масса | Mr | безразмерная | Сумма Ar элементов входящих в молекулу | M(в) =∑ Ar(э) |
| Число частиц | N | безразмерная | Целое положительное число | N = ν NA |
| Число частиц в моле Постоянная Авагадро | NA | Моль-1 | 6,02 1023 Моль-1 | NA = N/ ν |
| Количество вещества | ν(в) n(в) | моль, кмоль | Целое и дробное положительное число | ν (в) = N/ NA ν (в) = m (в) / M(в) ν (в) = V(в)/ Vm |
| Масса вещества | m (в) | Кг, г | Целое и дробное положительное число | m (в) = ν(в) M(в) |
| Молярная масса | M(в) | г/моль, кг/моль, кг/кмоль | Целое и дробное положительное число | M(в) = { Mr(в)} M(в) = m (в)/ ν(в) |
| Молярная масса эквивалента вещества | M 1/z (в) | г/моль, кг/моль, кг/кмоль | Целое и дробное положительное число | M 1/z (в) = 1/z M(в) |
| Объем занимаемый веществом | V(в) | м3, дм3(л) | Целое и дробное положительное число | V(в) = ν(в) Vm |
| Молярный объем | Vm | дм3/моль, м3/моль, м3/кмоль | 22,4 дм3/моль, м3/кмоль 22,4 10-3 м3/моль | Vm = V(в)/ ν(в) |
| Плотность вещества | ρ (в) | Кг/м3, г/см3 | Целое и дробное положительное число | ρ (в) = m (в)/ V(в) |
| Относительная плотность 1 газа по 2 газу | D1/2 | безразмерная | Целое и дробное положительное число | D1/2 = Mr (1) / Mr(2) |
ν (в) = m(в)/М(в) = V (в)/ V m
где ν(в) –количество вещества;
m(в) – масса вещества;
М(в) – молярная масса вещества;
V (в) – объем вещества;
V m – молярный объем.
w%(э) = n´Аr(э)´100%,
Мr(в)
где n – число атомов элемента в молекуле;
Аr(э) – относительная масса атома элемента;
Мr(в)- относительная молекулярная масса вещества;
План характеристики элемента
по положению в периодической системе химических элементов.
Знак, название
Положение в системе
(период, группа, подгруппа, семейство, номер)
Состав атома
(число протонов, нейтронов и электронов)
Строение атома
(электронная формула и электронно-графическая схема распределения валентных электронов)
Характер элемента
(металл, неметалл)
Формула и характер высшего оксида
(Валентность равна № группы)
Формула и характер высшего гидроксида
(Валентность равна № группы)
Формула летучего водородного соединения неметаллов
(Валентность равна 8-№ группы)
(для неметаллов)
Качественные реакции на основные анионы и катионы
| АНИОН | РЕАГЕНТ, УСЛОВИЯ | НАБЛЮДАЕМЫЙ ЭФФЕКТ |
| OH1- | Лакмус Метилоранж Фенолфталеин | Синее окрашивание Желтое окрашивание Малиновое окрашивание |
| F1- | Ионы кальция (Ca2+) | Выпадение белого осадка |
| Cl1- | Ионы серебра (Ag1+) | Выпадение белого осадка не растворимого в азотной кислоте, растворимого в аммиаке |
| Br1- | Ионы серебра Ag1+) | Выпадение светло-желтого осадка не растворимого в азотной кислоте |
| I1- | Ионы серебра Ag1+) | Выпадение желтого осадка не растворимого в азотной кислоте и аммиаке |
| S2- | Ионы свинца (Pb2+) | Выпадение черного осадка |
| SO32- | Ионы водорода (H+) при нагревании Ионы бария (Ba2+) | Появление характерного запаха сернистого газа Выпадение белого осадка, растворимого в кислотах |
| SO42- | Ионы бария (Ba2+) | Выпадение белого осадка, не растворимого в кислотах |
| NO31- | Смесь серной кислоты (H2SO4)и сульфата железа II (FeSO4) | Фиолетово-бурое окрашивание |
| PO43- | Ионы серебра (Ag1+) в нейтральной среде | Выпадение светло-желтого осадка |
| CO32- | Ионы кальция (Ca2+) | Выпадение белого осадка, растворимого в кислотах |
| CrO42- | Ионы бария (Ba2+) | Выпадение желтого осадка не растворимого в уксусной кислоте, растворимого в соляной кислоте |
Названия важнейших кислот и их солей
| Формула кислоты | Названия | |
| Кислоты | Соли | |
| НF | Фтороводородная (плавиковая) | Фторид |
| НСl | Хлороводородная (соляная) | Хлорид |
| HClO | Хлорноватистая | Гипохлорит |
| HClO2 | Хлористая | Хлорит |
| HClO3 | Хлорноватая | Хлорат |
| HClO4 | Хлорная | Перхлорат |
| НВг | Бромоводородная | Бромид |
| НI | Иодоводородная | Иодид |
| HAlO2 | Метаалюминиевая | Метаалюминат |
| СНзС00Н | Уксусная | Ацетат |
| НNO3 | Азотная | Нитрат |
| НNO2 | Азотистая | Нитрит |
| HPO3 | Метафосфорная | Метафосфат |
| HVO3 | Ванадиевая | Ванадат |
| HMnO4 | Марганцовая | Перманганат |
| НСN | Циановодородная | Цианид |
| H2MnO4 | Марганцовистая | Манганат |
| Н2S | Сероводородная | Сульфид |
| Н2S0з | Сернистая | Сульфит |
| Н2S04 | Серная | Сульфат |
| H2S2O3 | Тиосерная | Тиосульфат |
| Н2СОз | Угольная | Карбонат |
| Н2SiОз | Кремниевая | Силикат |
| H2CrO4 | Хромовая | Хромат |
| H2Cr2O7 | Двухромовая | Дихромат |
| H2B4O7 | Тетраборная | Тетраборат |
| Н3Р04 | Ортофосфорная | Ортофосфат |
| H3AlO3 | Ортоалюминиевая | Ортоалюминат |
| H3BO3 | Ортоборная | Ортоборат |