Algorytm tworzenia równań reakcji redoks

Część 2.
TEMAT 5. Algorytm sporządzania równań reakcji redoks

Podczas sporządzania równań reakcji redoks należy przestrzegać określonej kolejności:

1. Znaleźć utleniacz i reduktor spośród reagentów

Aby to zrobić, należy przede wszystkim przypisać stopnie utlenienia pierwiastków i porównać ich właściwości utleniające i redukujące.
2. Zapisać produkty reakcji

Właściwe określenie produktów reakcji pomoże Twoja wiedza na temat budowy atomów pierwiastków, ich właściwości oraz właściwości ich związków. Ważne jest, aby pamiętać, że w reakcjach redoks międzyatomowych i międzycząsteczkowych wolny tlen zazwyczaj nie uwalnia się. Uwolnienie tlenu zachodzi przy reakcji nadtlenków z silnymi utleniaczami, a także w niektórych reakcjach z udziałem ozonu i fluoru. Na przykład:

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

W innych przypadkach atomy tlenu zawarte w cząsteczkach utleniacza (lub reduktora) łączą się w cząsteczki wody z udziałem jonów wodoru H+, na przykład:

HNO2 + HI = NO + I2 + H2O

Kwas azotowy. W wyniku reakcji kwasu azotowego z metalami, w zależności od jego stężenia i aktywności metalu, powstają azotany, woda i różne produkty redukcji kwasu, wskazane w tabeli poniżej.

Metale
Stężenie HNO3

60 %
od 30 do 60 %
< 60 %
Aktywne (Li – Zn)
NO, NO2
NO2, N2, N2O
N2, NH3, sole amonowe

Średnia aktywność
(Cr – Sn)
Nie reagują
NO, NO2, N2O, NH3
NO, NO2, N2O, NH3

Małoaktywne (Pb – Ag)
NO2
NO
Nie reagują
Metale szlachetne (Au, Pt)
Nie reagują

Kwas siarkowy. Rozcieńczony kwas siarkowy nie jest utleniaczem i reaguje z metalami jak zwykły kwas. Jeśli metal znajduje się w szeregu napięciowym metali przed wodorem, to w reakcji z kwasem wydziela się wodór. Jeśli metal znajduje się po wodoru w tym szeregu, reakcja nie zachodzi.

Reakcja redoks to:
A) interakcja potasu z wodą;
B) interakcja tlenku potasu z wodą;
C) interakcja dwutlenku węgla z tlenkiem wapnia;
D) rozkład wodorotlenku glinu.

2. Utleniacze w reakcjach chemicznych:
   A) nie zmieniają stopnia utlenienia;
   B) podnoszą stopień utlenienia;
   C) obniżają stopień utlenienia;
   D) nie biorą udziału w reakcji chemicznej.

3. Zdolność utleniająca halogenów w grupie od góry w dół:
   A) zwiększa się;
   B) zmniejsza się;
   C) nie zmienia się;
   D) halogeny nie są utleniaczami.

4. Siarka jest utleniaczem w reakcji z:
   A) tlenem;
   B) metalami;
   C) chlorem i fluorem;
   D) kwasem azotowym.

5. W reakcji, której równanie to 3P + 5HNO3 + 2H2O = 3H3PO4 + 5NO, fosfor:
   A) utlenia się;
   B) redukuje się;
   C) przyjmuje elektrony;
   D) nie zmienia stopnia utlenienia.

6. Substancja, która wykazuje właściwości zarówno utleniacza, jak i reduktora to:
   A) fluor;
   B) nadmanganian sodu;
   C) chromian sodu;
   D) siarczan sodu.

7. Utleniaczami mogą być substancje o:
   A) najwyższym stopniu utlenienia;
   B) najniższym stopniu utlenienia;
   C) pośrednim stopniu utlenienia;
   D) w stanie wolnym.

8. Proces fotosyntezy zachodzący w przyrodzie jest reakcją:
   A) syntez;
   B) rozkładu;
   C) redoks;
   D) podstawienia.

9. Stopień utlenienia chromu w chromianie potasu wynosi:
   A) +3;
   B) +6;
   C) 0;
   D) +2.

10. Brom jest reduktorem w reakcji chemicznej, jeśli jego stopień utlenienia:
    A) wzrasta;
    B) spada;
    C) nie zmienia się;
    D) wynosi 0.

11. 5H2O2-1 + 2KMn+7O4 + 3H2SO4 →= 2Mn+2SO4 + 5O2↑ + K2SO4 + 8H2O
    Wszystkie kluczowe substancje są wskazane.
    Reduktor 2O-1 – 2e = O2↓ 5 utlenia się
    Utleniacz Mn+7 +5e = Mn+2 2 redukuje się
    H2O2 – reduktor przez O-1
    KMnO4 – utleniacz przez Mn+7

12. 3P-3H3 + 8HMn+7O4 = 8Mn+4O2 + 3H3P+5O4 + 4H2O
    Brakujące kluczowe substancje po prawej stronie – H3P+5O4 (produkt utleniania PH3)
    Reduktor P-3 – 8e = P+5 3 utlenia się
    Utleniacz Mn+7 +3e = Mn+4 8 redukuje się
    PH3 – reduktor przez P-3
    HMnO4 – utleniacz przez Mn+7

13. Cr2+3(SO4)3 + 6KMn+7O4 + 16KOH =