Titel: Opdrachten van type C1 op het eindexamen scheikunde: kenmerken, tips en aanbevelingen

Opdracht C1 bij het EGE in Chemie. Kenmerken, tips, aanbevelingen.
Auteur van het artikel — professionele tutor O. V. Ovchinnikova.

De sectie C van het EGE in chemie begint met opdracht C1, waarin een redoxreactie (met al een aantal reagentia en producten) moet worden opgesteld. De opdracht is als volgt geformuleerd:
C1. Gebruik de elektronbalansmethode om de reactievergelijking op te stellen. Bepaal de oxidator en de reductor.
Vaak denken studenten dat deze opdracht geen speciale voorbereiding vereist. Echter, er zijn valkuilen die het moeilijk maken om het maximale aantal punten te behalen. Laten we eens kijken naar de aandachtspunten.

Theoretische informatie.
Kaliumpermanganaat als oxidator.

• reductoren
  in zure omgeving
  in neutrale omgeving
  in basische omgeving
  (zout van de zuur die betrokken is bij de reactie)

Manganaat of , -
Dichromaat en chromaat als oxidatoren.
(zuur en neutrale omgeving), (basische omgeving) + reductoren altijd resulteert in
zure omgeving
neutrale omgeving
basische omgeving
Zouten van de zuren die betrokken zijn bij de reactie:

in oplossing of gesmolten
Verhoging van de oxidatietoestand van chroom en mangaan.

• zeer sterke oxidatoren (altijd, ongeacht de omgeving!)
  , zouten, hydroxycomplexen

• zeer sterke oxidatoren: a), zuurstofhoudende zouten van chloor (in basisch gesmolten toestand) b) (in basisch oplossing)
  Basische omgeving:
  chromaat wordt gevormd
  , zouten

• zeer sterke oxidatoren in zure omgeving of
  Zure omgeving:
  dichromaat of dichrominezuur wordt gevormd
  — oxide, hydroxide, zouten

• zeer sterke oxidatoren:, zuurstofhoudende zouten van chloor (in gesmolten toestand)
  Basische omgeving:
  — manganaat
  — zouten

• zeer sterke oxidatoren in zure omgeving of
  Zure omgeving:
  — permanganaat— mangaanzuur
  Salpeterzuur met metalen.
  — Er komt geen waterstof vrij, er ontstaan reductieproducten van stikstof.
  Hoe actiever het metaal en hoe lager de concentratie van het zuur, hoe verder stikstof wordt gereduceerd.

Inactieve metalen (rechts van ijzer) + geconcentreerd zuur
Niet-metalen + geconcentreerd zuur
Inactieve metalen (rechts van ijzer) + verdund zuur
Actieve metalen (alkali-, aardalkali- en zinkmetalen) + geconcentreerd zuur
Actieve metalen (alkali-, aardalkali- en zinkmetalen) + zuur van gemiddelde concentratie
Actieve metalen (alkali-, aardalkali- en zinkmetalen) + zeer verdund zuur
Passivering: reageren niet met koude geconcentreerde salpeterzuur:
Reageren niet met salpeterzuur, ongeacht de concentratie:
Zwavelzuur met metalen.
— Verdund zwavelzuur reageert als een gewone minerale zuur met metalen links in de spanningsreeks, waterstof wordt hierbij vrijgegeven;
— Bij reactie met metalen in geconcentreerd zwavelzuur komt er geen waterstof vrij, er ontstaan reductieproducten van zwavel.

Inactieve metalen (rechts van ijzer) + geconcentreerd zuur
Niet-metalen + geconcentreerd zuur
Aardalkali metalen + geconcentreerd zuur
Alkalimetalen en zink + geconcentreerd zuur.
Verdund zwavelzuur gedraagt zich als een normale minerale zuur (bijv. zoutzuur)
Passivering: reageren niet met koude geconcentreerde zwavelzuur:
Reageren niet met zwavelzuur, ongeacht de concentratie:
Disproportionalisatie.
Disproportionalisatiereacties zijn reacties waarbij hetzelfde element zowel oxidator als reductor is, zijn oxidatie- en reductietoestand tegelijkertijd verhoogt en verlaagd:

Disproportionalisatie van niet-metalen — zwavel, fosfor, halogenen (behalve fluor).
Zwavel + loog 2 zouten, sulfide en sulfiet van metaal (de reactie vindt plaats bij koken)
en
Fosfor + loog fosfine en zout van hypofosfiet (de reactie vindt plaats bij koken)
en
Chloor, broom, jood + water (zonder verwarming) 2 zuren, Chloor, broom, jood + loog (zonder verwarming) 2 zouten, en water
en
Broom, jood + water (met verwarming) 2 zuren, Chloor, broom, jood + loog (met verwarming) 2 zouten, en water
en
Disproportionalisatie van stikstofoxide (IV) en zouten.

• water 2 zuren, salpeterzuur en salpeterigzuur + loog 2 zouten, nitraat en nitriet
  en

sulfide en sulfaat van kalium

en

2 zouten, chloride en perchlooraat

en
Activiteit van metalen en niet-metalen.
Voor de analyse van de activiteit van metalen wordt het elektrochemisch spanningsreeks van metalen of hun positie in de Periodieke Tabel gebruikt. Hoe actiever het metaal, hoe gemakkelijker het elektronen zal afstaan en hoe beter het als reductor zal optreden in redoxreacties.
Elektrochemisch spanningsreeks van metalen.
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
De activiteit van niet-metalen kan ook worden bepaald aan de hand van hun positie in het Periodieke Systeem.
Onthoud! Stikstof is actiever dan chloor!
Het meest actieve niet-metaal zal de oxidator zijn, en het minder actieve zal zich tevreden stellen met de rol van reductor als ze met elkaar reageren.
Reeks van elektronegativiteit van niet-metalen:

toename van elektronegativiteit
Kenmerken van sommige oxidatoren en reductoren.
a) Zuurstofhoudende zouten en zuren van chloor reageren meestal met reductoren en gaan over in chloriden:
b) Als een reactie stoffen bevat waarbij hetzelfde element zowel een negatieve als positieve oxidatietoestand heeft, komen ze voor in de nulexidatietoestand (er wordt een eenvoudig element gevormd).
Benodigde vaardigheden.

Toewijzing van oxidatietoestanden in organische stoffen. Onthoud dat we alleen de oxidatietoestand van de koolstofatomen die hun omgeving veranderen in het proces van redoxreacties nodig hebben, terwijl de totale lading van het koolstofatoom en zijn niet-koolstofomgeving wordt beschouwd als 0.
Opdracht 2: Bepaal de oxidatietoestand van de omcirkelde koolstofatomen samen met hun niet-koolstofomgeving:
2-methylbuteen-2: –=
aceton:
azijnzuur: –
Vergeet niet om uzelf de belangrijkste vraag te stellen: wie geeft in deze reactie de elektronen af, en wie neemt ze op, en in welke stoffen gaan ze over? Zodat het niet lijkt alsof de elektronen uit het niets komen of in niets verdwijnen.
Voorbeeld:
In deze reactie moet worden gezien dat kaliumjodide alleen als reductor kan optreden, daarom zal kalium nitriet de elektronen accepteren en zijn oxidatietoestand verlagen. En in dit geval (verdund oplosmiddel) gaat stikstof van naar de dichtstbijzijnde oxidatietoestand.

Deze paren mogen niet worden vergeten bij het balanceren van de reactie, omdat ze het aantal atomen van een bepaald soort in de vergelijking aangeven.
Opdracht 3: Welke coëfficiënt moet voor en worden geplaatst?

Opdracht 4: Welke coëfficiënt wordt in de reactievergelijking voor magnesium geplaatst?

Bepaal in welke omgeving (zuur, neutraal of basisch) de reactie plaatsvindt. Dit kan worden bepaald aan de hand van de reductieproducten van mangaan en chroom of de aard van de verbindingen die in de rechterhelft van de reactie zijn gevormd: bijvoorbeeld, als we zuur of een zuuroxide zien in de producten, dan is het zeker geen basische omgeving, en als een metaalhydroxide neerslaat, is het zeker geen zure omgeving. Natuurlijk, als we in de linkerhelft zouten