امتحان شیمی تکلیف 1 چگونه حل کنیم. تکلیف C1 برای امتحان دولتی واحد در شیمی. ویژگی ها، نکات، توصیه ها. ساختار برگه امتحانی از دو بلوک تشکیل شده است

بخش C از امتحان دولتی یکپارچه در شیمی با کار C1 شروع می شود، که شامل ترکیب واکنش ردوکس (که قبلاً حاوی برخی از معرف ها و محصولات است) است. به این صورت فرموله شده است:

C1. با استفاده از روش تعادل الکترون، یک معادله برای واکنش ایجاد کنید. عامل اکسید کننده و عامل احیا کننده را شناسایی کنید.

متقاضیان اغلب بر این باورند که این کار به آمادگی خاصی نیاز ندارد. با این حال، دارای مشکلاتی است که از دریافت نمره کامل جلوگیری می کند. بیایید بفهمیم به چه چیزی باید توجه کنیم.

اطلاعات نظری

پرمنگنات پتاسیم به عنوان یک عامل اکسید کننده.

+ عوامل کاهنده
در محیط اسیدی	در یک محیط خنثی	در محیط قلیایی
(نمک اسیدی که در واکنش شرکت می کند)		منگنات یا، -

دی کرومات و کرومات به عنوان عوامل اکسید کننده.

(محیط اسیدی و خنثی)، (محیط قلیایی) + عوامل کاهنده همیشه جواب می دهد
محیط اسیدی	محیط خنثی	محیط قلیایی
نمک آن دسته از اسیدهایی که در واکنش شرکت می کنند:		در محلول یا مذاب

افزایش حالت اکسیداسیون کروم و منگنز.

اسید نیتریک با فلزات.

- هیچ هیدروژنی آزاد نمی شود، محصولات کاهش نیتروژن تشکیل می شود.

اسید سولفوریک با فلزات.

- رقیق شدهاسید سولفوریک مانند یک اسید معدنی معمولی با فلزات در سمت چپ سری ولتاژ واکنش می دهد، در حالی که هیدروژن آزاد می شود;
- در واکنش با فلزات متمرکز شده استاسید سولفوریک هیچ هیدروژنی آزاد نمی شود، محصولات احیاء گوگرد تشکیل می شود.

عدم تناسب.

واکنش های عدم تناسبواکنش هایی هستند که در آن هماناین عنصر هم یک عامل اکسید کننده و هم یک عامل کاهنده است که به طور همزمان باعث افزایش و کاهش حالت اکسیداسیون آن می شود:

عدم تناسب غیر فلزات - گوگرد، فسفر، هالوژن (به جز فلوئور).

عدم تناسب نیتریک اکسید (IV) و نمک ها.

فعالیت فلزات و غیرفلزات.

برای تجزیه و تحلیل فعالیت فلزات، یا سری الکتروشیمیایی ولتاژ فلز یا موقعیت آنها در جدول تناوبی. هر چه فلز فعال تر باشد، به راحتی الکترون ها را از دست می دهد و در واکنش های ردوکس، عامل احیا کننده بهتری خواهد بود.

سری ولتاژ الکتروشیمیایی فلزات.

ویژگی های رفتار برخی از عوامل اکسید کننده و کاهنده.

الف) نمک های حاوی اکسیژن و اسیدهای کلر در واکنش با عوامل کاهنده معمولاً به کلرید تبدیل می شوند:

ب) اگر واکنش شامل موادی باشد که در آنها همان عنصر حالت اکسیداسیون منفی و مثبت داشته باشد، در حالت اکسیداسیون صفر رخ می دهد (یک ماده ساده آزاد می شود).

مهارت های مورد نیاز

1. ترتیب حالت های اکسیداسیون
   باید به خاطر داشت که حالت اکسیداسیون است فرضیبار اتم (یعنی شرطی، خیالی)، اما نباید از مرزهای عقل سلیم فراتر رود. می تواند عدد صحیح، کسری یا صفر باشد.

   تمرین 1: حالت های اکسیداسیون مواد را مرتب کنید:

2. ترتیب حالت های اکسیداسیون در مواد آلی.
   به یاد داشته باشید که ما فقط به حالت های اکسیداسیون آن دسته از اتم های کربن علاقه مندیم که محیط خود را در طی فرآیند ردوکس تغییر می دهند، در حالی که بار کل اتم کربن و محیط غیر کربنی آن 0 در نظر گرفته می شود.

   وظیفه 2: وضعیت اکسیداسیون اتم‌های کربن را به همراه محیط غیر کربنی آن‌ها مشخص کنید:

   2-متیل بوتن-2: – =

   استون:

   استیک اسید: -

3. فراموش نکنید که از خود بپرسید سوال اصلی: چه کسی در این واکنش الکترون ها را رها می کند و چه کسی آنها را می گیرد و به چه چیزی تبدیل می شوند؟ به طوری که معلوم نشود که الکترون ها از ناکجاآباد می آیند یا به ناکجا آباد پرواز می کنند.

   مثال:

   در این واکنش باید ببینید که یدید پتاسیم می تواند باشد فقط به عنوان یک عامل کاهش دهندهبنابراین نیتریت پتاسیم الکترون ها را می پذیرد، پایین آوردنحالت اکسیداسیون آن
   علاوه بر این، در این شرایط (محلول رقیق شده) نیتروژن از نزدیکترین حالت اکسیداسیون حرکت می کند.

4. در صورتی که واحد فرمول یک ماده حاوی چندین اتم یک عامل اکسید کننده یا کاهنده باشد، تشکیل تراز الکترونیکی دشوارتر است.
   در این مورد، این باید در نیمه واکنش در محاسبه تعداد الکترون ها در نظر گرفته شود.
   رایج ترین مشکل مربوط به دی کرومات پتاسیم است که به عنوان یک عامل اکسید کننده به موارد زیر تبدیل می شود:

   همین دو مورد را نمی توان در هنگام تساوی فراموش کرد، زیرا آنها تعداد اتم های یک نوع معین را در معادله نشان می دهند.

   وظیفه 3: چه ضریبی باید قبل و قبل گذاشت

   
   

   وظیفه 4: چه ضریب در معادله واکنش قبل از منیزیم ظاهر می شود؟

5. تعیین کنید که واکنش در چه محیطی (اسیدی، خنثی یا قلیایی) رخ می دهد.
   این کار را می توان یا در مورد محصولات احیای منگنز و کروم انجام داد، یا با نوع ترکیباتی که در سمت راست واکنش به دست آمد: به عنوان مثال، اگر در محصولاتی که می بینیم. اسید, اکسید اسید- این بدان معنی است که این محیط قطعا یک محیط قلیایی نیست و اگر هیدروکسید فلز رسوب کند، قطعا اسیدی نیست. خوب، البته، اگر در سمت چپ سولفات های فلزی را ببینیم، و در سمت راست - چیزی شبیه به ترکیبات گوگردی - ظاهراً واکنش در حضور اسید سولفوریک انجام می شود.

   وظیفه 5: محیط و مواد موجود در هر واکنش را مشخص کنید:

6. به یاد داشته باشید که آب یک مسافر آزاد است، هم می تواند در واکنش شرکت کند و هم شکل بگیرد.

   وظیفه 6:آب به کدام سمت واکنش ختم می شود؟ روی به چه چیزی وارد خواهد شد؟

   وظیفه 7: اکسیداسیون نرم و سخت آلکن ها.
   با ترتیب دادن حالت‌های اکسیداسیون در مولکول‌های آلی، واکنش‌ها را کامل و متعادل کنید:

   (سایز سرد)

   (محلول آب)

7. گاهی اوقات یک محصول واکنش را می توان تنها با ترسیم تعادل الکترونیکی و درک اینکه کدام ذرات بیشتر داریم تعیین کرد:

   وظیفه 8:چه محصولات دیگری در دسترس خواهد بود؟ واکنش را اضافه و برابر کنید:

8. واکنش دهنده ها در یک واکنش به چه چیزی تبدیل می شوند؟
   اگر جواب این سوال با نمودارهایی که یاد گرفتیم داده نشد، باید تحلیل کنیم که کدام عامل اکسید کننده و عامل احیا کننده در واکنش قوی هستند یا خیر؟
   اگر عامل اکسید کننده دارای قدرت متوسط ​​باشد، بعید است که بتواند اکسید شود، مثلاً گوگرد از به، معمولاً اکسیداسیون فقط به آن می رود.
   و بالعکس، اگر یک عامل کاهنده قوی است و می تواند گوگرد را از به بازگرداند، پس - فقط به .

   وظیفه 9: گوگرد به چه چیزی تبدیل خواهد شد؟ واکنش ها را اضافه و متعادل کنید:

   (مجموع)

9. بررسی کنید که واکنش حاوی یک عامل اکسید کننده و یک عامل کاهنده باشد.

   وظیفه 10: چند محصول دیگر در این واکنش وجود دارد و کدام یک؟

10. اگر هر دو ماده می توانند خواص یک عامل کاهنده و یک عامل اکسید کننده را نشان دهند، باید در مورد کدام یک از آنها فکر کنید. بیشترعامل اکسید کننده فعال سپس دومی کاهنده خواهد بود.

    وظیفه 11: کدام یک از این هالوژن ها اکسید کننده و کدام عامل احیا کننده هستند؟

11. اگر یکی از واکنش‌دهنده‌ها یک عامل اکسیدکننده یا کاهنده معمولی باشد، دومی «اراده خود را انجام می‌دهد»، یا به عامل اکسیدکننده الکترون می‌دهد یا الکترون‌هایی را از عامل احیاکننده می‌پذیرد.

    پراکسید هیدروژن ماده ای است با طبیعت دوگانهدر نقش یک عامل اکسید کننده (که مشخصه آن بیشتر است) وارد آب می شود و در نقش یک عامل کاهنده به اکسیژن گاز آزاد می رود.

    وظیفه 12: پراکسید هیدروژن در هر واکنش چه نقشی دارد؟

دنباله قرار دادن ضرایب در معادله.

ابتدا ضرایب به دست آمده از تراز الکترونیکی را وارد کنید.
به یاد داشته باشید که می توانید آنها را دو برابر یا کوتاه کنید فقطبا یکدیگر. اگر هر ماده ای هم به عنوان یک محیط و هم به عنوان یک عامل اکسید کننده (عامل کاهنده) عمل کند، باید بعداً که تقریباً همه ضرایب تنظیم شده اند یکسان شود.
عنصر ماقبل آخر برای یکسان سازی هیدروژن است و ما فقط اکسیژن را بررسی می کنیم!

برای شمارش اتم های اکسیژن وقت بگذارید! به یاد داشته باشید که به جای جمع کردن شاخص ها و ضرایب، ضرب کنید.
تعداد اتم های اکسیژن در سمت چپ و راست باید همگرا شوند!
اگر این اتفاق نیفتد (با فرض اینکه آنها را به درستی شمارش می کنید)، در جایی خطایی وجود دارد.

اشتباهات احتمالی

1. ترتیب حالت های اکسیداسیون: هر ماده را به دقت بررسی کنید.
   آنها اغلب در موارد زیر اشتباه می شوند:

   الف) حالت اکسیداسیون در ترکیبات هیدروژنیغیر فلزات: فسفین - حالت اکسیداسیون فسفر - منفی;
   ب) در مواد آلی - دوباره بررسی کنید که آیا کل محیط اتم در نظر گرفته شده است یا خیر.
   ج) آمونیاک و نمک های آمونیوم - حاوی نیتروژن هستند همیشهحالت اکسیداسیون دارد؛
   د) نمک های اکسیژن و اسیدهای کلر - در آنها کلر می تواند حالت اکسیداسیون داشته باشد.
   ه) پراکسیدها و سوپراکسیدها - در آنها اکسیژن حالت اکسیداسیون ندارد، گاهی اوقات و در - حتی.
   ه) اکسیدهای دوگانه: - در آنها فلزات دارند دو متفاوتحالت های اکسیداسیون، معمولا تنها یکی از آنها در انتقال الکترون دخیل است.

   وظیفه 14: اضافه کردن و مساوی کردن:

   وظیفه 15: اضافه کردن و مساوی کردن:

2. انتخاب محصولات بدون در نظر گرفتن انتقال الکترون - به عنوان مثال، در یک واکنش فقط یک عامل اکسید کننده بدون عامل کاهنده وجود دارد، یا برعکس.

   مثال: کلر آزاد اغلب در واکنش از بین می رود. معلوم شد که الکترون ها از فضا به منگنز آمده اند...

3. محصولاتی که از نظر شیمیایی نادرست هستند: ماده ای که با محیط در تعامل است به دست نمی آید!

   الف) در یک محیط اسیدی، اکسید فلز، باز، آمونیاک نمی تواند تشکیل شود.
   ب) در محیط قلیایی، اسید یا اکسید اسیدی تشکیل نمی شود.
   ج) یک اکسید یا حتی بیشتر از آن یک فلز که به شدت با آب واکنش می دهد، در محلول آبی تشکیل نمی شود.

   وظیفه 16: در واکنش ها پیدا کنید اشتباهمحصولات، توضیح دهید که چرا آنها را نمی توان تحت این شرایط به دست آورد:

پاسخ و راه حل برای وظایف همراه با توضیحات.

تمرین 1:

وظیفه 2:

2-متیل بوتن-2: – =

استون:

استیک اسید: -

وظیفه 3:

از آنجایی که 2 اتم کروم در یک مولکول دی کرومات وجود دارد، آنها 2 برابر الکترون بیشتری از خود می دهند - یعنی. 6.

وظیفه 4:

از آنجایی که در یک مولکول دو اتم نیتروژن، این دو باید در تراز الکترونیکی در نظر گرفته شوند - i.e. قبل از منیزیم باید باشدضریب .

وظیفه 5:

اگر محیط قلیایی باشد، فسفر وجود خواهد داشت به شکل نمک- فسفات پتاسیم

اگر محیط اسیدی باشد، فسفین به اسید فسفریک تبدیل می شود.

وظیفه 6:

از آنجایی که روی است آمفوتریکفلز، در یک محلول قلیایی تشکیل می شود هیدروکسو کمپلکس. در نتیجه ترتیب ضرایب، مشخص می شود که آب باید در سمت چپ واکنش وجود داشته باشد:

وظیفه 7:

الکترون ها را رها کنید دو اتمدر یک مولکول آلکن بنابراین باید در نظر بگیریم عمومیتعداد الکترون های اهدا شده توسط کل مولکول:

(سایز سرد)

لطفا توجه داشته باشید که از 10 یون پتاسیم، 9 یون بین دو نمک توزیع می شود، بنابراین نتیجه قلیایی خواهد بود. فقط یکیمولکول

وظیفه 8:

در روند تنظیم ترازنامه، شاهد آن هستیم برای هر 2 یون 3 یون سولفات وجود دارد. این بدان معنی است که علاوه بر سولفات پتاسیم، دیگری اسید سولفوریک(2 مولکول).

وظیفه 9:

(پرمنگنات یک عامل اکسید کننده خیلی قوی در محلول نیست؛ توجه داشته باشید که آب می روددر روند تنظیم به سمت راست!)

(مجموع)
( متمرکز اسید نیتریکعامل اکسید کننده بسیار قوی)

وظیفه 10:

این را فراموش نکنید منگنز الکترون ها را می پذیرد، که در آن کلر باید آنها را از بین ببرد.
کلر به عنوان یک ماده ساده آزاد می شود.

وظیفه 11:

هر چه یک نافلز در زیر گروه بالاتر باشد، بیشتر است عامل اکسید کننده فعال، یعنی کلر عامل اکسید کننده در این واکنش خواهد بود. ید به پایدارترین حالت اکسیداسیون مثبت خود می رود و اسید یدیک تشکیل می دهد.

وظیفه 12:

(پراکسید یک عامل اکسید کننده است، زیرا عامل کاهنده است)

(پراکسید یک عامل کاهنده است، زیرا عامل اکسید کننده پرمنگنات پتاسیم است)

(پراکسید یک عامل اکسید کننده است، زیرا نقش یک عامل احیا کننده بیشتر برای نیتریت پتاسیم است که تمایل به تبدیل شدن به نیترات دارد)

بار کل ذره در سوپراکسید پتاسیم برابر است با . بنابراین، او فقط می تواند بدهد.

بخش C از امتحان دولتی یکپارچه در شیمی با کار C1 شروع می شود، که شامل ترکیب واکنش ردوکس (که قبلاً حاوی برخی از معرف ها و محصولات است) است. به این صورت فرموله شده است:

C1. با استفاده از روش تعادل الکترون، یک معادله برای واکنش ایجاد کنید. عامل اکسید کننده و عامل احیا کننده را شناسایی کنید.

متقاضیان اغلب بر این باورند که این کار به آمادگی خاصی نیاز ندارد. با این حال، دارای مشکلاتی است که از دریافت نمره کامل جلوگیری می کند. بیایید بفهمیم به چه چیزی باید توجه کنیم.

اطلاعات نظری

پرمنگنات پتاسیم به عنوان یک عامل اکسید کننده.

+ عوامل کاهنده
در محیط اسیدی	در یک محیط خنثی	در محیط قلیایی
(نمک اسیدی که در واکنش شرکت می کند)		منگنات یا، -

دی کرومات و کرومات به عنوان عوامل اکسید کننده.

(محیط اسیدی و خنثی)، (محیط قلیایی) + عوامل کاهنده همیشه جواب می دهد
محیط اسیدی	محیط خنثی	محیط قلیایی
نمک آن دسته از اسیدهایی که در واکنش شرکت می کنند:		در محلول یا مذاب

افزایش حالت اکسیداسیون کروم و منگنز.

اسید نیتریک با فلزات.

- هیچ هیدروژنی آزاد نمی شود، محصولات کاهش نیتروژن تشکیل می شود.

اسید سولفوریک با فلزات.

- رقیق شدهاسید سولفوریک مانند یک اسید معدنی معمولی با فلزات در سمت چپ سری ولتاژ واکنش می دهد، در حالی که هیدروژن آزاد می شود;
- در واکنش با فلزات متمرکز شده استاسید سولفوریک هیچ هیدروژنی آزاد نمی شود، محصولات احیاء گوگرد تشکیل می شود.

عدم تناسب.

واکنش های عدم تناسبواکنش هایی هستند که در آن هماناین عنصر هم یک عامل اکسید کننده و هم یک عامل کاهنده است که به طور همزمان باعث افزایش و کاهش حالت اکسیداسیون آن می شود:

عدم تناسب غیر فلزات - گوگرد، فسفر، هالوژن (به جز فلوئور).

عدم تناسب نیتریک اکسید (IV) و نمک ها.

فعالیت فلزات و غیرفلزات.

برای تجزیه و تحلیل فعالیت فلزات، از سری ولتاژ الکتروشیمیایی فلزات یا موقعیت آنها در جدول تناوبی استفاده می شود. هر چه فلز فعال تر باشد، به راحتی الکترون ها را از دست می دهد و در واکنش های ردوکس، عامل احیا کننده بهتری خواهد بود.

سری ولتاژ الکتروشیمیایی فلزات.

ویژگی های رفتار برخی از عوامل اکسید کننده و کاهنده.

الف) نمک های حاوی اکسیژن و اسیدهای کلر در واکنش با عوامل کاهنده معمولاً به کلرید تبدیل می شوند:

ب) اگر واکنش شامل موادی باشد که در آنها همان عنصر حالت اکسیداسیون منفی و مثبت داشته باشد، در حالت اکسیداسیون صفر رخ می دهد (یک ماده ساده آزاد می شود).

مهارت های مورد نیاز

1. ترتیب حالت های اکسیداسیون
   باید به خاطر داشت که حالت اکسیداسیون است فرضیبار اتم (یعنی شرطی، خیالی)، اما نباید از مرزهای عقل سلیم فراتر رود. می تواند عدد صحیح، کسری یا صفر باشد.

   تمرین 1: حالت های اکسیداسیون مواد را مرتب کنید:

2. ترتیب حالت های اکسیداسیون در مواد آلی.
   به یاد داشته باشید که ما فقط به حالت های اکسیداسیون آن دسته از اتم های کربن علاقه مندیم که محیط خود را در طی فرآیند ردوکس تغییر می دهند، در حالی که بار کل اتم کربن و محیط غیر کربنی آن 0 در نظر گرفته می شود.

   وظیفه 2: وضعیت اکسیداسیون اتم‌های کربن را به همراه محیط غیر کربنی آن‌ها مشخص کنید:

   2-متیل بوتن-2: – =

   استون:

   استیک اسید: -

3. فراموش نکنید که سوال اصلی را از خود بپرسید: چه کسی در این واکنش الکترون ها را رها می کند و چه کسی آنها را می گیرد و به چه چیزی تبدیل می شوند؟ به طوری که معلوم نشود که الکترون ها از ناکجاآباد می آیند یا به ناکجا آباد پرواز می کنند.

   مثال:

   در این واکنش باید ببینید که یدید پتاسیم می تواند باشد فقط به عنوان یک عامل کاهش دهندهبنابراین نیتریت پتاسیم الکترون ها را می پذیرد، پایین آوردنحالت اکسیداسیون آن
   علاوه بر این، در این شرایط (محلول رقیق شده) نیتروژن از نزدیکترین حالت اکسیداسیون حرکت می کند.

4. در صورتی که واحد فرمول یک ماده حاوی چندین اتم یک عامل اکسید کننده یا کاهنده باشد، تشکیل تراز الکترونیکی دشوارتر است.
   در این مورد، این باید در نیمه واکنش در محاسبه تعداد الکترون ها در نظر گرفته شود.
   رایج ترین مشکل مربوط به دی کرومات پتاسیم است که به عنوان یک عامل اکسید کننده به موارد زیر تبدیل می شود:

   همین دو مورد را نمی توان در هنگام تساوی فراموش کرد، زیرا آنها تعداد اتم های یک نوع معین را در معادله نشان می دهند.

   وظیفه 3: چه ضریبی باید قبل و قبل گذاشت

   
   

   وظیفه 4: چه ضریب در معادله واکنش قبل از منیزیم ظاهر می شود؟

5. تعیین کنید که واکنش در چه محیطی (اسیدی، خنثی یا قلیایی) رخ می دهد.
   این کار را می توان یا در مورد محصولات احیای منگنز و کروم انجام داد، یا با نوع ترکیباتی که در سمت راست واکنش به دست آمد: به عنوان مثال، اگر در محصولاتی که می بینیم. اسید, اکسید اسید- این بدان معنی است که این محیط قطعا یک محیط قلیایی نیست و اگر هیدروکسید فلز رسوب کند، قطعا اسیدی نیست. خوب، البته، اگر در سمت چپ سولفات های فلزی را ببینیم، و در سمت راست - چیزی شبیه به ترکیبات گوگردی - ظاهراً واکنش در حضور اسید سولفوریک انجام می شود.

   وظیفه 5: محیط و مواد موجود در هر واکنش را مشخص کنید:

6. به یاد داشته باشید که آب یک مسافر آزاد است، هم می تواند در واکنش شرکت کند و هم شکل بگیرد.

   وظیفه 6:آب به کدام سمت واکنش ختم می شود؟ روی به چه چیزی وارد خواهد شد؟

   وظیفه 7: اکسیداسیون نرم و سخت آلکن ها.
   با ترتیب دادن حالت‌های اکسیداسیون در مولکول‌های آلی، واکنش‌ها را کامل و متعادل کنید:

   (سایز سرد)

   (محلول آب)

7. گاهی اوقات یک محصول واکنش را می توان تنها با ترسیم تعادل الکترونیکی و درک اینکه کدام ذرات بیشتر داریم تعیین کرد:

   وظیفه 8:چه محصولات دیگری در دسترس خواهد بود؟ واکنش را اضافه و برابر کنید:

8. واکنش دهنده ها در یک واکنش به چه چیزی تبدیل می شوند؟
   اگر جواب این سوال با نمودارهایی که یاد گرفتیم داده نشد، باید تحلیل کنیم که کدام عامل اکسید کننده و عامل احیا کننده در واکنش قوی هستند یا خیر؟
   اگر عامل اکسید کننده دارای قدرت متوسط ​​باشد، بعید است که بتواند اکسید شود، مثلاً گوگرد از به، معمولاً اکسیداسیون فقط به آن می رود.
   و بالعکس، اگر یک عامل کاهنده قوی است و می تواند گوگرد را از به بازگرداند، پس - فقط به .

   وظیفه 9: گوگرد به چه چیزی تبدیل خواهد شد؟ واکنش ها را اضافه و متعادل کنید:

   (مجموع)

9. بررسی کنید که واکنش حاوی یک عامل اکسید کننده و یک عامل کاهنده باشد.

   وظیفه 10: چند محصول دیگر در این واکنش وجود دارد و کدام یک؟

10. اگر هر دو ماده می توانند خواص یک عامل کاهنده و یک عامل اکسید کننده را نشان دهند، باید در مورد کدام یک از آنها فکر کنید. بیشترعامل اکسید کننده فعال سپس دومی کاهنده خواهد بود.

    وظیفه 11: کدام یک از این هالوژن ها اکسید کننده و کدام عامل احیا کننده هستند؟

11. اگر یکی از واکنش‌دهنده‌ها یک عامل اکسیدکننده یا کاهنده معمولی باشد، دومی «اراده خود را انجام می‌دهد»، یا به عامل اکسیدکننده الکترون می‌دهد یا الکترون‌هایی را از عامل احیاکننده می‌پذیرد.

    پراکسید هیدروژن ماده ای است با طبیعت دوگانهدر نقش یک عامل اکسید کننده (که مشخصه آن بیشتر است) وارد آب می شود و در نقش یک عامل کاهنده به اکسیژن گاز آزاد می رود.

    وظیفه 12: پراکسید هیدروژن در هر واکنش چه نقشی دارد؟

دنباله قرار دادن ضرایب در معادله.

ابتدا ضرایب به دست آمده از تراز الکترونیکی را وارد کنید.
به یاد داشته باشید که می توانید آنها را دو برابر یا کوتاه کنید فقطبا یکدیگر. اگر هر ماده ای هم به عنوان یک محیط و هم به عنوان یک عامل اکسید کننده (عامل کاهنده) عمل کند، باید بعداً که تقریباً همه ضرایب تنظیم شده اند یکسان شود.
عنصر ماقبل آخر برای یکسان سازی هیدروژن است و ما فقط اکسیژن را بررسی می کنیم!

برای شمارش اتم های اکسیژن وقت بگذارید! به یاد داشته باشید که به جای جمع کردن شاخص ها و ضرایب، ضرب کنید.
تعداد اتم های اکسیژن در سمت چپ و راست باید همگرا شوند!
اگر این اتفاق نیفتد (با فرض اینکه آنها را به درستی شمارش می کنید)، در جایی خطایی وجود دارد.

اشتباهات احتمالی

1. ترتیب حالت های اکسیداسیون: هر ماده را به دقت بررسی کنید.
   آنها اغلب در موارد زیر اشتباه می شوند:

   الف) حالت های اکسیداسیون در ترکیبات هیدروژنی غیر فلزات: فسفین - حالت اکسیداسیون فسفر - منفی;
   ب) در مواد آلی - دوباره بررسی کنید که آیا کل محیط اتم در نظر گرفته شده است یا خیر.
   ج) آمونیاک و نمک های آمونیوم - حاوی نیتروژن هستند همیشهحالت اکسیداسیون دارد؛
   د) نمک های اکسیژن و اسیدهای کلر - در آنها کلر می تواند حالت اکسیداسیون داشته باشد.
   ه) پراکسیدها و سوپراکسیدها - در آنها اکسیژن حالت اکسیداسیون ندارد، گاهی اوقات و در - حتی.
   ه) اکسیدهای دوگانه: - در آنها فلزات دارند دو متفاوتحالت های اکسیداسیون، معمولا تنها یکی از آنها در انتقال الکترون دخیل است.

   وظیفه 14: اضافه کردن و مساوی کردن:

   وظیفه 15: اضافه کردن و مساوی کردن:

2. انتخاب محصولات بدون در نظر گرفتن انتقال الکترون - به عنوان مثال، در یک واکنش فقط یک عامل اکسید کننده بدون عامل کاهنده وجود دارد، یا برعکس.

   مثال: کلر آزاد اغلب در واکنش از بین می رود. معلوم شد که الکترون ها از فضا به منگنز آمده اند...

3. محصولاتی که از نظر شیمیایی نادرست هستند: ماده ای که با محیط در تعامل است به دست نمی آید!

   الف) در یک محیط اسیدی، اکسید فلز، باز، آمونیاک نمی تواند تشکیل شود.
   ب) در محیط قلیایی، اسید یا اکسید اسیدی تشکیل نمی شود.
   ج) یک اکسید یا حتی بیشتر از آن یک فلز که به شدت با آب واکنش می دهد، در محلول آبی تشکیل نمی شود.

   وظیفه 16: در واکنش ها پیدا کنید اشتباهمحصولات، توضیح دهید که چرا آنها را نمی توان تحت این شرایط به دست آورد:

پاسخ و راه حل برای وظایف همراه با توضیحات.

تمرین 1:

وظیفه 2:

2-متیل بوتن-2: – =

استون:

استیک اسید: -

وظیفه 3:

از آنجایی که 2 اتم کروم در یک مولکول دی کرومات وجود دارد، آنها 2 برابر الکترون بیشتری از خود می دهند - یعنی. 6.

وظیفه 4:

از آنجایی که در یک مولکول دو اتم نیتروژن، این دو باید در تراز الکترونیکی در نظر گرفته شوند - i.e. قبل از منیزیم باید باشدضریب .

وظیفه 5:

اگر محیط قلیایی باشد، فسفر وجود خواهد داشت به شکل نمک- فسفات پتاسیم

اگر محیط اسیدی باشد، فسفین به اسید فسفریک تبدیل می شود.

وظیفه 6:

از آنجایی که روی است آمفوتریکفلز، در یک محلول قلیایی تشکیل می شود هیدروکسو کمپلکس. در نتیجه ترتیب ضرایب، مشخص می شود که آب باید در سمت چپ واکنش وجود داشته باشد:

وظیفه 7:

الکترون ها را رها کنید دو اتمدر یک مولکول آلکن بنابراین باید در نظر بگیریم عمومیتعداد الکترون های اهدا شده توسط کل مولکول:

(سایز سرد)

لطفا توجه داشته باشید که از 10 یون پتاسیم، 9 یون بین دو نمک توزیع می شود، بنابراین نتیجه قلیایی خواهد بود. فقط یکیمولکول

وظیفه 8:

در روند تنظیم ترازنامه، شاهد آن هستیم برای هر 2 یون 3 یون سولفات وجود دارد. این بدان معنی است که علاوه بر سولفات پتاسیم، دیگری اسید سولفوریک(2 مولکول).

وظیفه 9:

(پرمنگنات یک عامل اکسید کننده خیلی قوی در محلول نیست؛ توجه داشته باشید که آب می روددر روند تنظیم به سمت راست!)

(مجموع)
(اسید نیتریک غلیظ یک عامل اکسید کننده بسیار قوی است)

وظیفه 10:

این را فراموش نکنید منگنز الکترون ها را می پذیرد، که در آن کلر باید آنها را از بین ببرد.
کلر به عنوان یک ماده ساده آزاد می شود.

وظیفه 11:

هر چه یک نافلز در زیر گروه بالاتر باشد، بیشتر است عامل اکسید کننده فعال، یعنی کلر عامل اکسید کننده در این واکنش خواهد بود. ید به پایدارترین حالت اکسیداسیون مثبت خود می رود و اسید یدیک تشکیل می دهد.

وظیفه 12:

(پراکسید یک عامل اکسید کننده است، زیرا عامل کاهنده است)

(پراکسید یک عامل کاهنده است، زیرا عامل اکسید کننده پرمنگنات پتاسیم است)

(پراکسید یک عامل اکسید کننده است، زیرا نقش یک عامل احیا کننده بیشتر برای نیتریت پتاسیم است که تمایل به تبدیل شدن به نیترات دارد)

بار کل ذره در سوپراکسید پتاسیم برابر است با . بنابراین، او فقط می تواند بدهد.

بیایید با مراجعه به وظایف ارائه شده در برگه امتحانی نگاه کنیم نسخه آزمایشیآزمون دولتی یکپارچه در شیمی 2019

بلوک "ساختار اتم. قانون تناوبی و جدول تناوبی عناصر شیمیایی D.I. مندلیف. الگوهای تغییرات در خواص عناصر شیمیایی بر اساس دوره ها و گروه ها. «ساختار ماده. پیوند شیمیایی"

این بلوک فقط شامل وظایف است سطح پایهمشکلاتی که با هدف آزمایش ادغام مفاهیم مشخص کننده ساختار اتم ها انجام می شود عناصر شیمیاییو ساختار مواد، و همچنین برای آزمایش توانایی استفاده قانون دوره ایبرای مقایسه خواص عناصر و ترکیبات آنها.

بیایید به این وظایف نگاه کنیم.

وظایف 1-3 توسط یک زمینه واحد متحد می شوند:

تمرین 1

تعیین کنید کدام اتم از عناصر نشان داده شده در سری در حالت پایه دارای چهار الکترون در سطح انرژی بیرونی هستند.

اعداد عناصر انتخاب شده را در قسمت پاسخ بنویسید.

برای اعدام وظایف 1استفاده از دانش در مورد ساختار ضروری است پوسته های الکترونیاتم های عناصر شیمیایی چهار دوره اول، s-، p-و د-عناصر، در مورد الکترونیکیپیکربندی اتم ها، حالت های پایه و برانگیخته اتم ها. عناصر ارائه شده در زیر گروه های اصلی هستند، بنابراین تعداد الکترون های بیرونی اتم های آنها برابر با تعداد گروهی است که عنصر در آن قرار دارد. اتم های سیلیکون و کربن دارای چهار الکترون بیرونی هستند.

در سال 2018، 61.0 درصد از آزمون‌دهندگان، تکلیف 1 را با موفقیت انجام دادند.

دفترچه راهنما شامل وظایف آموزشیسطوح اولیه و پیشرفته پیچیدگی، گروه بندی شده بر اساس موضوع و نوع. وظایف به همان ترتیبی که در امتحان پیشنهاد شده است مرتب می شوند نسخه آزمون دولتی واحد. در ابتدای هر نوع تکلیف، عناصر محتوایی برای آزمایش وجود دارد - موضوعاتی که باید قبل از شروع مطالعه کنید. این راهنما برای معلمان شیمی مفید خواهد بود، زیرا سازماندهی موثر را ممکن می سازد فرآیند آموزشیدر کلاس درس، انجام نظارت مداوم بر دانش، و همچنین آماده سازی دانش آموزان برای آزمون یکپارچه دولتی.

ما در ادامه به بحث در مورد راه حل مسئله نوع C1 (شماره 30) می پردازیم که قطعاً برای همه کسانی که در آزمون دولتی واحد شیمی شرکت خواهند کرد با آن مواجه خواهند شد. در قسمت اول مقاله الگوریتم کلی برای حل مسئله 30 را بیان کردیم، در قسمت دوم چندین مثال نسبتاً پیچیده را تجزیه و تحلیل کردیم.

بخش سوم را با بحث در مورد عوامل اکسید کننده و کاهنده معمولی و تبدیل آنها در رسانه های مختلف آغاز می کنیم.

مرحله پنجم: ما در مورد OVR های معمولی که ممکن است در کار شماره 30 رخ دهد بحث می کنیم

من می خواهم چند نکته در رابطه با مفهوم حالت اکسیداسیون را یادآوری کنم. قبلاً متذکر شدیم که حالت ثابت اکسیداسیون فقط برای تعداد نسبتاً کمی از عناصر (فلوئور، اکسیژن، فلزات قلیایی و قلیایی خاکی و غیره) مشخص می شود. بیشتر عناصر می توانند حالت های مختلف اکسیداسیون را از خود نشان دهند. به عنوان مثال، برای کلر همه حالت ها از -1 تا +7 امکان پذیر است، اگرچه مقادیر عجیب و غریب پایدارترین هستند. نیتروژن حالت های اکسیداسیون را از 3- تا 5+ و غیره نشان می دهد.

دو قانون مهم وجود دارد که باید به وضوح به خاطر بسپارید.

1. بالاترین حالت اکسیداسیون یک عنصر غیر فلزی در بیشتر موارد با تعداد گروهی که عنصر در آن قرار دارد و کمترین حالت اکسیداسیون = شماره گروه - 8 منطبق است.

به عنوان مثال، کلر در گروه VII است، بنابراین، بالاترین حالت اکسیداسیون آن = +7، و کمترین آن - 7 - 8 = -1 است. سلنیوم در گروه ششم قرار دارد. بالاترین حالت اکسیداسیون = +6، کمترین - (-2). سیلیکون در گروه IV قرار دارد. مقادیر مربوطه +4 و -4 هستند.

به یاد داشته باشید که این قانون استثناهایی دارد: بالاترین حالت اکسیداسیون اکسیژن = +2 (و حتی این فقط در اکسیژن فلوراید ظاهر می شود)، و بالاترین حالت اکسیداسیون فلوئور = 0 (در یک ماده ساده)!

2. فلزات قادر به نشان دادن حالت های اکسیداسیون منفی نیستند.این بسیار مهم است، با توجه به اینکه بیش از 70 درصد عناصر شیمیایی فلزات هستند.

و اکنون این سوال: "آیا Mn(+7) می تواند به عنوان یک عامل کاهنده در واکنش های شیمیایی عمل کند؟" وقت بگذارید، سعی کنید به خودتان پاسخ دهید.

پاسخ صحیح: "نه، نمی تواند!" توضیحش خیلی راحته نگاهی به موقعیت این عنصر در جدول تناوبی بیندازید. منگنز در گروه VII قرار دارد، بنابراین حالت اکسیداسیون بالای آن 7+ است. اگر Mn(+7) به عنوان یک عامل کاهنده عمل کند، حالت اکسیداسیون آن افزایش می یابد (تعریف عامل کاهنده را به خاطر بسپارید!)، اما این غیرممکن است، زیرا از قبل دارای حداکثر مقدار است. نتیجه گیری: Mn(+7) تنها می تواند یک عامل اکسید کننده باشد.

به همین دلیل، فقط خواص اکسید کننده را می توان با S(+6)، N(+5)، Cr(+6)، V(+5)، Pb(+4)، و غیره نشان داد. به موقعیت نگاه کنید. از این عناصر در سیستم جدول تناوبی استفاده کنید و خودتان ببینید.

و یک سوال دیگر: "آیا Se(-2) می تواند به عنوان یک عامل اکسید کننده در واکنش های شیمیایی عمل کند؟"

و باز هم پاسخ منفی است. احتمالاً قبلاً حدس زده اید که اینجا چه خبر است. سلنیوم در گروه VI قرار دارد و کمترین حالت اکسیداسیون آن 2- است. Se(-2) نمی تواند الکترون ها را دریافت کند، یعنی نمی تواند یک عامل اکسید کننده باشد. اگر Se(-2) در ORR شرکت کند، آنگاه فقط در نقش یک کاهش دهنده است.

به یک دلیل مشابه، تنها عامل کاهنده می تواند N(-3)، P(-3)، S(-2)، Te(-2)، I(-1)، Br(-1)، و غیره باشد.

نتیجه نهایی: یک عنصر در پایین ترین حالت اکسیداسیون می تواند در ORR فقط به عنوان یک عامل کاهنده عمل کند و عنصری با بالاترین حالت اکسیداسیون فقط می تواند به عنوان یک عامل اکسید کننده عمل کند.

"اگر عنصر حالت اکسیداسیون متوسط ​​داشته باشد چه؟" - تو پرسیدی. خب، پس هم اکسیداسیون و هم کاهش آن امکان پذیر است. به عنوان مثال، گوگرد در واکنش با اکسیژن اکسید می شود و در واکنش با سدیم کاهش می یابد.

احتمالاً منطقی است که فرض کنیم هر عنصر در بالاترین حالت اکسیداسیون یک عامل اکسید کننده برجسته و در پایین ترین - یک عامل کاهنده قوی خواهد بود. در بیشتر موارد این درست است. به عنوان مثال، تمام ترکیبات Mn(+7)، Cr(+6)، N(+5) را می توان به عنوان عوامل اکسید کننده قوی طبقه بندی کرد. اما برای مثال P(+5) و C(+4) به سختی بازیابی می شوند. و تقریبا غیرممکن است که Ca(+2) یا Na(+1) را به عنوان یک عامل اکسید کننده عمل کنند، اگرچه، به طور رسمی، +2 و +1 نیز هستند. درجات بالاتراکسیداسیون

برعکس، بسیاری از ترکیبات کلر (1+) عوامل اکسید کننده قوی هستند، اگرچه حالت اکسیداسیون 1+ در اینچ است. در این مورددور از بالاترین

F(-1) و Cl(-1) عوامل کاهنده بد هستند، در حالی که آنالوگ های آنها (Br(-1) و I(-1)) خوب هستند. اکسیژن در کمترین حالت اکسیداسیون (-2) عملاً هیچ خاصیت کاهنده ای از خود نشان نمی دهد و Te(-2) یک عامل کاهنده قوی است.

می بینیم که همه چیز آنطور که می خواهیم واضح نیست. در برخی موارد، توانایی اکسید شدن و کاهش را می توان به راحتی پیش بینی کرد؛ در موارد دیگر، فقط باید به یاد داشته باشید که ماده X مثلاً یک عامل اکسید کننده خوب است.

به نظر می رسد بالاخره به لیستی از عوامل اکسید کننده و کاهنده معمولی رسیده ایم. من از شما می خواهم که نه تنها این فرمول ها را "به خاطر بسپارید" (اگرچه خوب است!)، بلکه بتوانید توضیح دهید که چرا این یا آن ماده در لیست مربوطه گنجانده شده است.

عوامل اکسید کننده معمولی

1. مواد ساده - غیر فلزات: F 2، O 2، O 3، Cl 2، Br 2.
2. اسید سولفوریک غلیظ (H2SO4)، اسید نیتریک (HNO3) در هر غلظت، اسید هیپوکلروس (HClO)، اسید پرکلریک (HClO4).
3. پرمنگنات پتاسیم و منگنات پتاسیم (KMnO4 و K2MnO4)، کرومات ها و دی کرومات ها (K2CrO4 و K2Cr2O7)، بیسموتات ها (به عنوان مثال NaBiO3).
4. اکسیدهای کروم (VI)، بیسموت (V)، سرب (IV)، منگنز (IV).
5. هیپوکلریت ها (NaClO)، کلرات ها (NaClO3) و پرکلرات ها (NaClO4). نیترات ها (KNO 3).
6. پراکسیدها، سوپراکسیدها، ازنیدها، پراکسیدهای آلی، پراکسواسیدها، همه مواد دیگر حاوی گروه -O-O- (به عنوان مثال، پراکسید هیدروژن - H 2 O 2، پراکسید سدیم - Na 2 O 2، سوپراکسید پتاسیم - KO 2).
7. یون های فلزی واقع در سمت راست سری ولتاژ: Au 3+، Ag +.

عوامل کاهنده معمولی

1. مواد ساده - فلزات: قلیایی و قلیایی خاکی، Mg، Al، Zn، Sn.
2. مواد ساده - غیر فلزات: H 2, C.
3. هیدریدهای فلزی: LiH، CaH 2، لیتیوم آلومینیوم هیدرید (LiAlH 4)، سدیم بوروهیدرید (NaBH 4).
4. هیدریدهای برخی از غیر فلزات: HI، HBr، H 2 S، H 2 Se، H 2 Te، PH 3، سیلان ها و بوران ها.
5. یدیدها، برومیدها، سولفیدها، سلنیدها، فسفیدها، نیتریدها، کاربیدها، نیتریت ها، هیپوفسفیت ها، سولفیت ها.
6. مونوکسید کربن (CO).

من می خواهم به چند نکته تأکید کنم:

1. من هدف خود را لیست کردن همه عوامل اکسید کننده و کاهنده قرار ندادم. این غیرممکن است و لازم نیست.
2. همان ماده می تواند در یک فرآیند به عنوان یک عامل اکسید کننده و در فرآیند دیگر به عنوان یک عامل اکسید کننده عمل کند.
3. هیچکس نمی تواند تضمین کند که در مشکل امتحان C1 قطعا با یکی از این مواد مواجه خواهید شد، اما احتمال این امر بسیار زیاد است.
4. آنچه مهم است حفظ مکانیکی فرمول ها نیست، بلکه درک است. سعی کنید خودتان را آزمایش کنید: مواد را از دو لیست که با هم مخلوط شده اند بنویسید و سپس سعی کنید به طور مستقل آنها را به عوامل اکسید کننده و کاهنده معمولی جدا کنید. از همان ملاحظاتی که در ابتدای این مقاله بحث کردیم استفاده کنید.

و حالا یک کوچک تست. من چندین معادله ناقص را به شما پیشنهاد می کنم و شما سعی می کنید عامل اکسید کننده و عامل کاهنده را پیدا کنید. هنوز نیازی به اضافه کردن سمت راست معادلات نیست.

مثال 12. عامل اکسید کننده و عامل کاهنده را در ORR تعیین کنید:

HNO3 + Zn = ...

CrO 3 + C 3 H 6 + H 2 SO 4 = ...

Na 2 SO 3 + Na 2 Cr 2 O 7 + H 2 SO 4 = ...

O 3 + Fe(OH) 2 + H 2 O = ...

CaH 2 + F 2 = ...

KMnO 4 + KNO 2 + KOH = ...

H 2 O 2 + K 2 S + KOH = ...

من فکر می کنم شما این کار را بدون مشکل انجام دادید. اگر مشکلی دارید، ابتدای این مقاله را دوباره بخوانید، روی لیستی از عوامل اکسید کننده معمولی کار کنید.

خواننده بی حوصله فریاد می زند: «این همه فوق العاده است!» «اما مشکلات وعده داده شده C1 با معادلات ناقص کجاست؟ بله، در مثال 12 ما توانستیم عامل اکسید کننده و عامل اکسید کننده را تعیین کنیم، اما این چیز اصلی نیست. نکته اصلی این است که بتوانیم معادله واکنش را کامل کنیم، و آیا لیستی از عوامل اکسید کننده می تواند به ما در این امر کمک کند؟

بله، اگر متوجه شده باشید که چه اتفاقی برای عوامل اکسید کننده معمولی می افتد، می تواند شرایط مختلف. این دقیقاً همان کاری است که ما اکنون انجام خواهیم داد.

مرحله ششم: تبدیل برخی از عوامل اکسید کننده در محیط های مختلف. "سرنوشت" پرمنگنات ها، کرومات ها، اسیدهای نیتریک و سولفوریک

بنابراین، ما نه تنها باید قادر به تشخیص عوامل اکسید کننده معمولی باشیم، بلکه باید درک کنیم که این مواد در طی واکنش ردوکس به چه چیزی تبدیل می شوند. بدیهی است که بدون این درک، نمی‌توانیم مشکل 30 را به درستی حل کنیم. وضعیت به دلیل این واقعیت پیچیده است که محصولات تعامل را نمی‌توان به طور منحصر به فرد نشان داد. بی معنی است که بپرسیم: "پرمنگنات پتاسیم در طی فرآیند کاهش به چه چیزی تبدیل می شود؟" همه چیز به دلایل زیادی بستگی دارد. در مورد KMnO 4، اصلی ترین مورد اسیدیته (pH) محیط است. در اصل، ماهیت محصولات بازیابی ممکن است به موارد زیر بستگی داشته باشد:

1. عامل کاهنده مورد استفاده در طول فرآیند،
2. اسیدی بودن محیط
3. غلظت شرکت کنندگان در واکنش،
4. دمای فرآیند

ما اکنون در مورد تأثیر غلظت و دما صحبت نخواهیم کرد (اگرچه ممکن است شیمیدانان جوان کنجکاو به یاد بیاورند که برای مثال، کلر و برم با محلول آبی قلیایی در سرما و هنگام گرم شدن با یکدیگر تعامل متفاوتی دارند). بیایید روی pH محیط و قدرت عامل کاهنده تمرکز کنیم.

اطلاعات زیر به سادگی چیزی برای به خاطر سپردن است. نیازی به تجزیه و تحلیل علل وجود ندارد، فقط محصولات واکنش را به خاطر بسپارید. من به شما اطمینان می دهم، این ممکن است برای شما در آزمون یکپارچه دولتی در شیمی مفید باشد.

محصولات احیای پرمنگنات پتاسیم (KMnO 4) در محیط های مختلف

مثال 13. معادلات واکنش های ردوکس را کامل کنید:

KMnO 4 + H 2 SO 4 + K 2 SO 3 = ...
KMnO 4 + H 2 O + K 2 SO 3 = ...
KMnO 4 + KOH + K 2 SO 3 = ...

راه حل. با هدایت لیستی از عوامل اکسید کننده و کاهنده معمولی، به این نتیجه می رسیم که عامل اکسید کننده در تمام این واکنش ها پرمنگنات پتاسیم و عامل احیا کننده سولفیت پتاسیم است.

H 2 SO 4، H 2 O و KOH ماهیت محلول را تعیین می کنند. در مورد اول، واکنش در یک محیط اسیدی، در دوم - در یک محیط خنثی، در سوم - در یک محیط قلیایی رخ می دهد.

نتیجه گیری: در حالت اول، پرمنگنات به نمک منگنز(II)، در حالت دوم به دی اکسید منگنز و در حالت سوم به منگنات پتاسیم کاهش می یابد. بیایید معادلات واکنش را اضافه کنیم:

KMnO 4 + H 2 SO 4 + K 2 SO 3 = MnSO 4 + ...
KMnO 4 + H 2 O + K 2 SO 3 = MnO 2 + ...
KMnO 4 + KOH + K 2 SO 3 = K 2 MnO 4 + ...

سولفیت پتاسیم به چه چیزی تبدیل می شود؟ خوب، به طور طبیعی، به سولفات. واضح است که K در ترکیب K 2 SO 3 به سادگی جایی برای اکسید شدن بیشتر ندارد ، اکسیداسیون اکسیژن بسیار بعید است (اگرچه در اصل امکان پذیر است) ، اما S(+4) به راحتی به S(+6) تبدیل می شود. ). محصول اکسیداسیون K 2 SO 4 است، می توانید این فرمول را به معادلات اضافه کنید:

KMnO 4 + H 2 SO 4 + K 2 SO 3 = MnSO 4 + K 2 SO 4 + ...
KMnO 4 + H 2 O + K 2 SO 3 = MnO 2 + K 2 SO 4 + ...
KMnO 4 + KOH + K 2 SO 3 = K 2 MnO 4 + K 2 SO 4 + ...

معادلات ما تقریباً آماده است. تنها چیزی که باقی می ماند اضافه کردن موادی است که مستقیماً در OVR دخالت ندارند و ضرایب را تنظیم کنید. به هر حال، اگر از نقطه دوم شروع کنید، ممکن است آسان تر باشد. به عنوان مثال، یک تراز الکترونیکی برای آخرین واکنش بسازیم

ما ضریب 2 را در مقابل فرمول های KMnO 4 و K 2 MnO 4 قرار می دهیم. قبل از فرمول سولفیت و سولفات پتاسیم منظور ضریب است. 1:

2KMnO 4 + KOH + K 2 SO 3 = 2K 2 MnO 4 + K 2 SO 4 + ...

در سمت راست ما 6 اتم پتاسیم را می بینیم، در سمت چپ - تا کنون فقط 5. ما باید وضعیت را اصلاح کنیم. ضریب 2 را در مقابل فرمول KOH قرار دهید:

2KMnO 4 + 2KOH + K 2 SO 3 = 2K 2 MnO 4 + K 2 SO 4 + ...

لمس نهایی: در سمت چپ ما اتم های هیدروژن را می بینیم، در سمت راست هیچ اتم وجود ندارد. بدیهی است که ما نیاز فوری به یافتن ماده ای داریم که حاوی هیدروژن در حالت اکسیداسیون +1 باشد. بیا کمی آب بیاوریم!

2KMnO 4 + 2KOH + K 2 SO 3 = 2K 2 MnO 4 + K 2 SO 4 + H 2 O

بیایید دوباره معادله را بررسی کنیم. بله، همه چیز عالی است!

شیمیدان جوان هوشیار می گوید: "فیلم جالبی!" آن را اضافه کنید یا فقط آن را دوست داشتید؟"

خوب، بیایید آن را بفهمیم. خب اولاً ما طبیعتاً حق اضافه کردن مواد به معادله واکنش را نداریم. عکس العمل دقیقاً همانطور که پیش می رود پیش می رود. همانطور که طبیعت دستور داد دوست داشتن و دوست نداشتن ما نمی تواند بر روند این فرآیند تأثیر بگذارد. ما می توانیم سعی کنیم شرایط واکنش را تغییر دهیم (افزایش دما، افزودن کاتالیزور، تغییر فشار)، اما اگر شرایط واکنش تنظیم شود، نتیجه آن دیگر نمی تواند به اراده ما بستگی داشته باشد. بنابراین، فرمول آب در معادله آخرین واکنش خواسته من نیست، بلکه یک واقعیت است.

ثانیاً، در مواردی که موادی که ذکر کردید به جای آب وجود دارند، می توانید سعی کنید واکنش را یکسان کنید. من به شما اطمینان می دهم: در هیچ موردی نمی توانید این کار را انجام دهید.

ثالثاً، گزینه هایی با H 2 O 2، H 2، KH یا H 2 S در این مورد به دلایلی غیر قابل قبول هستند. به عنوان مثال، در حالت اول، حالت اکسیداسیون اکسیژن، در حالت دوم و سوم - هیدروژن تغییر می کند، و ما توافق کردیم که حالت اکسیداسیون فقط برای منگنز و S تغییر می کند. در مورد چهارم، گوگرد به طور کلی به عنوان یک اکسید کننده عمل می کند. عامل، و ما توافق کردیم که S - عامل کاهنده. علاوه بر این، هیدرید پتاسیم بعید است در یک محیط آبی "بقا" کند (و این واکنش، اجازه دهید یادآوری کنم، در یک محلول آبی انجام می شود)، و H 2 S (حتی اگر این ماده تشکیل شده باشد) به ناچار وارد یک محیط آبی می شود. محلول با KOH همانطور که می بینید، دانش شیمی به ما اجازه می دهد که این مواد را رد کنیم.

اما چرا آب؟ - تو پرسیدی.

بله، چون مثلاً این فرآیند(مانند بسیاری از موارد دیگر) آب به عنوان یک حلال عمل می کند. زیرا مثلاً اگر تمام واکنش هایی را که در 4 سال تحصیل در رشته شیمی نوشته اید تجزیه و تحلیل کنید، متوجه می شوید که H 2 O تقریباً در نیمی از معادلات ظاهر می شود. آب به طور کلی یک ترکیب نسبتاً "محبوب" در شیمی است.

لطفاً درک کنید که من نمی گویم هر بار که در مسئله 30 باید "هیدروژن را به جایی بفرستید" یا "اکسیژن را از جایی بگیرید"، باید آب بگیرید. اما این احتمالاً اولین ماده ای است که باید به آن فکر کرد.

منطق مشابهی برای معادلات واکنش در محیط های اسیدی و خنثی استفاده می شود. در مورد اول، شما باید فرمول آب را به سمت راست اضافه کنید، در مورد دوم - هیدروکسید پتاسیم:

KMnO 4 + H 2 SO 4 + K 2 SO 3 = MnSO 4 + K 2 SO 4 + H 2 O،
KMnO 4 + H 2 O + K 2 SO 3 = MnO 2 + K 2 SO 4 + KOH.

ترتیب ضرایب نباید برای شیمیدانان جوان باتجربه کوچکترین مشکلی ایجاد کند. جواب نهایی:

2KMnO 4 + 3H 2 SO 4 + 5K 2 SO 3 = 2MnSO 4 + 6K 2 SO 4 + 3H 2 O،
2KMnO 4 + H 2 O + 3K 2 SO 3 = 2MnO 2 + 3K 2 SO 4 + 2KOH.

در قسمت بعدی در مورد محصولات احیای کرومات ها و دی کرومات ها، اسیدهای نیتریک و سولفوریک صحبت خواهیم کرد.

کار از دو بخش تشکیل شده است:
- قسمت 1 - وظایف با پاسخ کوتاه (26 - سطح پایه، 9 پیشرفته)،
- قسمت 2 - وظایف با پاسخ های دقیق (5 کار سطح بالا).
حداکثر تعداد نکات اولیهثابت ماند: 64.
با این حال، برخی تغییرات اعمال خواهد شد:

1. در وظایف سطح دشواری اولیه(قبلاً قسمت A) شامل:
الف) 3 کار (6،11،18) s چند گزینه ای(3 از 6، 2 از 5)
ب) 3 کار با پاسخ باز (مشکلات محاسباتی)، پاسخ صحیح در اینجا نتیجه محاسبات خواهد بود. با درجه ای از دقت مشخص ثبت شده است;
مانند سایر تکالیف سطح پایه، این تکالیف 1 امتیاز اولیه ارزش خواهند داشت.

2. وظایف سطح پیشرفته (قبلاً قسمت B) از یک نوع خواهد بود: تکالیف انطباق. آنها 2 امتیاز کسب می کنند (در صورت وجود یک خطا - 1 امتیاز).

3. سؤال با موضوع: «برگشت و برگشت ناپذیر واکنش های شیمیایی. تعادل شیمیایی. تغییر تعادل تحت تأثیر عوامل مختلف."
با این حال، موضوع ترکیبات حاوی نیتروژن در سطح پایه بررسی خواهد شد.

4. زمان برگزاری آزمون یکپارچه شیمی از 3 ساعت به 3.5 ساعت افزایش می یابد(از 180 تا 210 دقیقه).