ОВР-такие реакции, в ходе которых происходит изменение степени окисления некоторых элементов в химических соединениях.
Реакции окисления-восстановления широко используются в аналитической химии для разделения, открытия, количественного определения ионов и в других целях. При составлении уравнений реакций окисления-восстановления нужно установить: будет ли происходить реакция и в каком направлении. Ответ на эти вопросы можно получить, сравнивая величины нормальных окислительно-восстановительных потенциалов соответствующих окислительно-восстановительных пар.
Для составления реакций окисления-восстановления применяются два метода: метод электронного баланса и метод электронно-ионного баланса (метод полуреакций).
Метод электронного баланса
В данном методе используется понятие "степень окисления" - это условный заряд атома, вычисленный, исходя из предположения, что молекула состоит из ионов.
Пример:
Используя метод электронного баланса, решите уравнение окислительно-восстановительной реакции
-2 +5 +3 +6 +2
Fe2S3+ HN03 = Fe(N03)3 + H2S04 + NO + H20
Решение:
Для нахождения коэффициентов данной реакции определяем степень окисления элементов, изменивших валентность. Атом серы меняет степень окисления с -2 до + 6, степень окисления возрастает, следовательно, Fe2S3- восстановитель. У атома азота степень окисления уменьшается с +5 до +2, следовательно, HN03 - окислитель.
Учитывая число атомов элементов, входящих в состав молекул окислителя и восстановителя составляем уравнения электронных переходов
восстановление N+5 + 3е → N+2
Находим наименьшее общее кратное для чисел отданных и принятых электронов (24) и делим его на число отданных и принятых электронов, в результате получаем коэффициенты для восстановителя и окислителя и подставляем их в реакцию. Коэффициенты для продуктов окисления и восстановления находим с учётом числа атомов в молекулах окислителя и восстановителя. В данной реакции HN03 расходуется не только для окисления (8 молекул), но и на образование соли (6 молекул). Коэффициенты перед веществами, не меняющими степень окисления находим подбором. Уравнение реакции принимает вид:
|
|
Fe2S3 + 14HN03→2Fe(N03)3 + 3H2S04 +8NO + 4Н20
восстановитель окислитель продукт продукт
окисления восстановления
КАЧЕСТВЕННЫЙ АНАЛИЗ
Основные понятия качественного анализа
Качественный анализ - метод исследования вещества, который устанавливает какие элементы, ионы, атомы, молекулы присутствуют в анализируемом веществе.
Задачей качественного анализа является установление химического состава анализируемого объекта. Анализируемый объект может быть индивидуальным веществом или смесью веществ.
Задачи качественного анализа могут быть разнообразными, но все они сводятся к качественному открытию (обнаружению).
Химические реакции, пригодные для качественного анализа, должны сопровождаться заметным внешним эффектом. Это может быть:
• выделение газа
• изменение окраски раствора
• выпадение осадка
• растворение осадка
• образование кристаллов характерной формы
Эти характерные свойства наз. аналитическими признаками. Химическую реакцию, при проведении которой проявляются аналитические признаки, называют качественной аналитической реакцией.
|
|
Вещества, применяемые для проведения аналитических реакций, называют реактивами или реагентами.
Качественные аналитические реакции:
· групповые (общие)
· характерные
· специфические.
Групповые реакции позволяют выделить из смеси веществ под воздействием группового реагента целые группы ионов, имеющие одинаковый аналитический признак.
Характерными называют такие реакции, в которых участвуют реактивы, взаимодействующие с одним или небольшим числом ионов.
Специфической реакцией на данный ион называется такая реакция, которая позволяет обнаружить его в условиях опыта в смеси с другими ионами.
Методы качественного анализа
Дробный анализ-основан на обнаружении искомых ионов с применением специфических или характерных реакций.
Систематический метод-основан на последовательном разделении смесей ионов на группы с помощью групповых реагентов и с последующим обнаружением отдельных ионов характерных реакций.
Аналитическая классификация катионов и анионов
Катион — положительно заряженный ион.
Анион — отрицательно заряженный ион.