Cím: Az orosz kémiai érettségi (EGÉ) C1 feladatának sajátosságai és megoldási stratégiái

A feladat C1 az orosz kémia érettségin. Jellemzők, tanácsok, ajánlások.
A cikk szerzője — a szakmai oktató O. V. Ovcsinnyikova.

A C rész a kémia érettségin a C1 feladattal kezdődik, amely egy oxidációs-redukciós reakció összeállítását jelenti (amely már tartalmazza az egyes reaktánsokat és termékeket). Az alábbiak szerint van megfogalmazva:
C1. Az elektronikus egyensúly módszerével állítsa össze a reakció egyenletét. Határozza meg az oxidálószert és a redukálószert.
Gyakran a felvételizők úgy gondolják, hogy ez a feladat nem igényel különösebb felkészülést. Azonban vannak benne rejtett buktatók, amelyek megakadályozhatják a maximális pontszám elérését. Nézzük meg, mire érdemes odafigyelni.
Elméleti ismeretek.
A kálium-permanganát mint oxidálószer.

• redukálószerek
  savanyú közegben
  semleges közegben
  lúgos közegben
  (az a sav sója, amely részt vesz a reakcióban)

A mangánát vagy, -
A dikromát és a krómát mint oxidálószerek.
(savas és semleges közeg), (lúgos közeg) + redukálószerek mindig létrejönnek
savanyú közeg
semleges közeg
lúgos közeg
Azok a savak, amelyek a reakcióban részt vesznek:

oldatban vagy olvadékban
A króm és mangán oxidációs állapotának növekedése.

• nagyon erős oxidálószerek (mindig, függetlenül a közegtől!)
  , sók, hidroxokomplexek

• nagyon erős oxidálószerek: a) oxigéntartalmú klórsók (lúgos olvadékban) b) (lúgos oldatban)
  Lúgos közeg:
  krómát képez
  , sók

• nagyon erős oxidálószerek savas közegben vagy
  Savas közeg:
  dikromát vagy dikromsav keletkezik
  — oxid, hidroxid, sók

• nagyon erős oxidálószerek: oxigéntartalmú klórsók (olvadékban)
  Lúgos közeg:
  — mangánát
  — sók

• nagyon erős oxidálószerek savas közegben vagy
  Savas közeg:
  — permangánát — mangánsav
  Salétromsav és fémek.
  — nem keletkezik hidrogén, salétromtermékek keletkeznek.
  Minél aktívabb a fém és minél kisebb a sav koncentrációja, annál tovább csökken a nitrogén

Nem aktív fémek (vas után) + konc. sav
Nemfémek + konc. sav
Nem aktív fémek (vas után) + híg sav
Aktív fémek (alkáliák, alkáliföldfémek, cink) + konc. sav
Aktív fémek (alkáliák, alkáliföldfémek, cink) + közepes hígítású sav
Aktív fémek (alkáliák, alkáliföldfémek, cink) + nagyon híg sav
Passziválás: hideg koncentrált salétromsavval nem reagálnak:
Nem reagálnak salétromsavval semmilyen koncentrációnál:
Kénsav és fémek.
— a híg kénsav reagál, mint egy szokásos ásványi sav a fémekkel, amelyek a feszültségi sor bal oldalán állnak, közben hidrogén keletkezik;
— koncentrált kénsavval reakcióba lépő fémekkel nem keletkezik hidrogén, hanem a kén redukálódik.

Nem aktív fémek (vas után) + konc. sav
Nemfémek + konc. sav
Alkáliföldfémek + konc. sav
Alkáli fémek és cink + koncentrált sav.
Hígított kénsav viselkedése mint egy szokásos ásványi sav (például sósav)
Passziválás: hideg koncentrált kénsavval nem reagálnak:
Nem reagálnak kénsavval semmilyen koncentrációnál:
Diszproporcionálódás.
A diszproporcionálódási reakciók olyan reakciók, ahol ugyanaz az elem egyszerre oxidálószer és redukálószer, miközben egyszerre növeli és csökkenti az oxidációs számát:

Diszproporcionálódás nemfémek — kén, foszfor, halogének (kivéve fluor).
Kén + lúg 2 só, fém-szulfid és fém-szulfát (forraláskor)
és
Foszfor + lúg foszfin és hipofoszfát só (forraláskor)
és
Klór, bróm, jód + víz (melegítés nélkül) 2 sav, Klór, bróm, jód + lúg (melegítés nélkül) 2 sók, és víz
és
Bróm, jód + víz (melegítés közben) 2 sav, Klór, bróm, jód + lúg (melegítés közben) 2 sók, és víz
és
Diszproporcionálódás nitrogén-oxid (IV) és sók.

• víz 2 sav, salétromsav és nitrogén-sav
  és

szulfid és szulfát kálium

és

2 sók, klorid és perklorát

és
A fémek és nemfémek aktivitása.
A fémek aktivitásának elemzésére használhatjuk vagy az elektrokémiai feszültségi sort, vagy azok helyét a periódusos táblázatban. Minél aktívabb egy fém, annál könnyebben ad át elektronokat, így jobb redukálószer lesz az oxidációs-redukciós reakciókban.
Elektrokémiai feszültségi sor:
Li Rb K Ba Sr Ca Na Mg Al Mn Zn Cr Fe Cd Co Ni Sn Pb H Sb Bi Cu Hg Ag Pd Pt Au
A nemfémek aktivitását is meghatározhatjuk a periódusos táblázatban elfoglalt helyük alapján.
Emlékezz! A nitrogén aktívabb nemfém, mint a klór!
A aktívabb nemfém lesz az oxidálószer, a kevésbé aktív pedig a redukálószer, ha reakcióba lépnek egymással.
A nemfémek elektronegativitási sorozata:

növekvő elektronegativitás
Néhány oxidálószer és redukálószer viselkedésének sajátosságai.
a) Az oxigéntartalmú klórsók és savak reakcióik során gyakran kloridokká alakulnak.
b) Ha a reakcióban olyan anyagok vesznek részt, amelyek ugyanazon elem mind negatív, mind pozitív oxidációs állapotot mutatnak, akkor nullás oxidációs állapotban jelennek meg (a tiszta anyagok képződése).
Szükséges készségek.
Az oxidációs számok beállítása. Fontos megjegyezni, hogy az oxidációs szám — ez egy hipotetikus töltés az atomon (tehát feltételes, képzeletbeli), de annak nem szabad túllépnie a józan ész határait. Lehet egész szám, tört szám, vagy nulla.