Algoritmus sestavení rovnic redoxních reakcí

Část 2.
TÉMA 5. Algoritmus sestavení rovnic redoxních reakcí

Při sestavování rovnic redoxních reakcí je nutné dodržet určitou posloupnost:

1. Najít mezi výchozími látkami oxidant a redukční činidlo.

Pro tento účel je především nutné stanovit oxidační čísla prvků a porovnat jejich oxidačně-redukční vlastnosti.
2. Zapsat produkty reakce.

Správně určit produkty reakce vám pomohou vaše znalosti o struktuře atomů prvků, jejich vlastnostech a vlastnostech jejich sloučenin. Je důležité si pamatovat, že v reakcích meziatomového a mezi molekulového oxidačně-redukčního procesu, volný kyslík se obvykle neuvolňuje. Uvolnění kyslíku nastává při interakci peroxidů s silnými oxidanty, stejně jako v některých reakcích s ozonem a fluoridovými sloučeninami. Například:

2KMnO4 + 5Na2O2 + 8H2SO4 = 2MnSO4 + 5O2↑ + 5 Na2SO4 + K2SO4 + 8H2O
SiO2 + 2F2 = SiF4 + O2↑
PbS + 4O3 = PbSO4 + 4O2↑

V jiných případech atomy kyslíku, které jsou součástí molekul oxidačního činidla (nebo redukčního činidla), se spojují v molekuly vody při účasti iontů vodíku H+, například:

HNO2 + HI = NO + I2 + H2O

Produkty, které vznikají v důsledku reakce, závisí na podmínkách reakce a povaze oxidantů a redukčních činidel. Níže jsou uvedeny schémata redoxních reakcí sloučenin manganu a chromu v různých prostředích, stejně jako v kyselině dusičné a sírové.

Kyselina dusičná. V reakci kyseliny dusičné s kovy, v závislosti na její koncentraci a aktivitě kovu, vznikají nitridy, voda a různé produkty redukce kyseliny, uvedené v tabulce níže.

Kovy
Koncentrace HNO3

60 %
od 30 do 60 %
< 60 %
Aktivní (Li — Zn)
NO, NO2
NO2, N2, N2O
N2, NH3, amonné soli

Střední aktivita
(Cr — Sn)
Nereagují
NO, NO2, N2O, NH3
NO, NO2, N2O, NH3

Nízká aktivita (Pb – Ag)
NO2
NO
Nereagují
Drahé kovy (Au, Pt)
Nereagují
Kyselina sírová. Zředěná kyselina sírová není oxidant a reaguje s kovy jako běžná kyselina. Pokud kov stojí v elektrochemickém řadě napětí kovů před vodíkem, při jeho interakci s kyselinou dochází k uvolnění vodíku. Pokud je kov umístěn za vodíkem v tomto řadě, k reakci nedochází.

test.

Redoxní reakcí je:
A) interakce draslíku s vodou;
B) interakce oxidu draselného s vodou;
C) interakce oxidu uhličitého s oxidem vápníku;
D) rozklad hydroxidu hliníku.

2. Oxidanty při chemických reakcích:
   A) nezmění oxidační číslo;
   B) zvyšují oxidační číslo;
   C) snižují oxidační číslo;
   D) neúčastní se chemické reakce.

3. Oxidační schopnost halogenů v skupině shora dolů:
   A) zvyšuje se;
   B) snižuje se;
   C) nemění se;
   D) halogeny nejsou oxidanty.

4. Síra je oxidantem v reakci s:
   A) kyslíkem;
   B) kovy;
   C) chlorem a fluorem;
   D) kyselinou dusičnou.

5. V reakci, jejíž rovnice je 3P + 5HNO3 + 2H2O = 3H3PO4 + 5NO, fosfor:
   A) se oxiduje;
   B) se redukuje;
   C) přijímá elektrony;
   D) nemění oxidační číslo.

6. Látka, která vykazuje vlastnosti jak oxidantu, tak redukčního činidla, je:
   A) fluor;
   B) draselný permanganát;
   C) draselný chromát;
   D) sodný sulfyt.

7. Oxidanty mohou být látky s:
   A) nejvyšším oxidačním číslem;
   B) nejnižším oxidačním číslem;
   C) středním oxidačním číslem;
   D) v nezávislém stavu.

8. Proces fotosyntézy, který probíhá v přírodě, je:
   A) reakce sloučení;
   B) reakce rozkladu;
   C) redoxní reakce;
   D) substituční reakce.

9. Oxidační číslo chromu v chromátu draselného je:
   A) +3;
   B) +6;
   C) 0;
   D) +2.

10. Brom je redukčním činidlem při chemické reakci, pokud jeho oxidační číslo:
    A) se zvyšuje;
    B) se snižuje;
    C) nemění se;
    D) je rovno 0.

11. 5H2O2-1 + 2KMn+7O4 + 3H2SO4 → 2Mn+2SO4 + 5O2↑ + K2SO4 + 8H2O
    Uvedeny všechny klíčové látky.
    Redukční činidlo 2O-1 – 2e = O2↑
    Oxidant Mn+7 + 5e = Mn+2
    H2O2 – redukční činidlo na základě O-1
    KMnO4 – oxidant na základě Mn+7

12. 3P-3H3 + 8HMn+7O4 = 8Mn+4O2 + 3H3P+5O4 + 4H2O
    Chybějící klíčová látka vpravo – H3P+5O4 (produkt oxidace PH3)
    Redukční činidlo P-3 – 8e = P+5
    Oxidant Mn+7 + 3e = Mn+4
    PH3 – redukční činidlo na základě P-3
    HMnO4 – oxidant na základě Mn+7

13. Cr2+3(SO4)3 + 6KMn+7O4 + 16KOH = 2K2Cr+6O4 + 6K2Mn+6O4 + 3K2SO4 + 8H2O
    Chybějící klíčová látka vpravo – K2Mn+6O4 (produkt redukce KMnO4)
    Redukční činidlo Cr+3 – 6e = Cr+6
    Oxidant Mn+7 + 1e = Mn+6
    Cr2(SO4)3 – redukční činidlo na základě Cr+3
    KMnO4 – oxidant na základě Mn+7

Endtext