«Окислительно-восстановительные реакции (вопросы 4, 15, 20 заданий ОГЭ)»

«Окислительно-восстановительные реакции (вопросы 4, 15, 20 заданий ОГЭ)»

Иванова Марина Сергеевна,

учитель химии и биологии

МБОУ Гимназия «Лаборатория Салахова»

город Сургут

2023 год

ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ

степень окисления (низшая, промежуточная, высшая)

окислительно-восстановительные реакции

окислитель

восстановитель

процесс окисления

процесс восстановления

метод электронного баланса

№ задания

4

Проверяемые требования к результатам освоения образовательной программы

Валентность. Степень окисления химических элементов

Уровень сложности задания

11

Максимальный балл за выполнение задания

повышенный

Классификация химических реакций по различным признакам: количеству и составу исходных и полученных веществ, изменению степеней окисления химических элементов, поглощению и выделению энергии

15

2

Окислительно-восстановительные реакции. Окисление и восстановление

20

базовый

Окислительно-восстановительные реакции. Окислитель и восстановитель

1

базовый

1

высокий

3

Степень окисления (CO) – это условный заряд, который приобретают элементы при условии, что электроны, участвующие в образовании связей, полностью передаются от менее электроотрицательных элементов к более электроотрицательным. или Степень окисления – это условный заряд атома в соединении, исходя из предположения, что все связи в соединении ионные.

зар я д ы ( д р о бные )

−

+

Na Cl

3s 2 3p 5

δ + δ −

H Cl

2s 2 2p 6 3s 1

2s 2 2p 6 3s 2 3p 6

Не путайте!

+3

3+

Fe

Fe

заряд иона

степень окисления

План лекции

- Какие в принципе могут быть степени окисления у элемента?

- Как посчитать степени окисления элементов в данном веществе/ионе?

- Кто такой окислитель и восстановитель?

- Порядок написания ОВР методом электронного баланса.

Высшая и низшая степени окисления

Постоянные степени окисления

(Li, Na, K, Rb, Cs, Fr, искл. Н )

(Be, Mg, Ca, Sr, Ba)

0: ин е р тные газы

Важно!

У простых веществ степень окисления ВСЕГДА 0 !!!

H

O

1s 1

2p 4

2s 2

Эти э лементы и О, H лучше помнить

N

− 3, 0, +1, +2, +3, +4, +5

Cr

0, +2, +3, +6

Mn

0, + 2, + 4, + 6, + 7

Fe

0, +2, +3

Cu

0, +1, +2

Алгоритм расчета степеней окисления элементов

• . Сумма с т е пе н е й оки с л е н ия (СО ) равна з а ряду ч ас т ицы.
• . Начина е м с элем е н т ов с пост оян н ой СО.

• . Далее с тавим с т е пе нь оки с л е н ия у во д орода.

• . Далее ставим степень окисления у кислорода.

• . Более электроотрицательный элемент принимает отрицательную (обычно низшую) СО, а менее электроотрицательный элемент - по л ожи т е л ьну ю ( н е все г д а в ы с шу ю ).

Примеры расчета степени окисления в бинарных соединениях

4

х -2

NO 2

x +( - 2) · 2 = 0

+4 -2

NO 2

ум нож а ем

х +( - 4) = 0

x = +4

+4 -2

NO 2

Примеры

PCl 5

PH 3

CrO 3

CS 2

Примеры расчета степени окисления в бинарных соединениях

+5 -1

PCl 5

- 1 · 5 + x = 0

-3 +1

PH 3

1 · 3 + x = 0

+4 -2

+6 -2

CrO 3

CS 2

- 2 · 3 + x = 0

- 2 · 2 + x = 0

- 5 + x = 0

3 + x = 0

- 6 + x = 0

- 4 + x = 0

x = - 3

x = +4

x = +5

x = +6

Примеры расчета степени окисления в сложных соединениях

+1 Х -2

H 2 SO 4

+1 Х -2

+1 Х -2

HNO 3

KMnO 4

Примеры расчета степени окисления в сложных соединениях

+1 +6 -2

H 2 SO 4

1 · 2 + ( - 2 ) · 4 + x = 0

+1 +5 -2

+1 +7 -2

KMnO 4

HNO 3

1 + ( - 2 ) · 3 + x = 0

1 + ( - 2 ) · 4 + x = 0

1 + ( - 8 ) + x = 0

2 + ( - 8 ) + x = 0

1 + ( - 6 ) + x = 0

- 5 + x = 0

- 6 + x = 0

- 7 + x = 0

x = +5

x = +7

x = +6

Примеры заданий из ОГЭ (задание 4)

Ответ: А-4, Б-4, В-2

Примеры заданий из ОГЭ (задание 4)

Ответ: А-2, Б-1, В-2

Примеры заданий из ОГЭ (задание 4)

Ответ: А-2, Б-1, В-2

Примеры заданий из ОГЭ (задание 4)

Ответ: А-2, Б-1, В-1

Кто такой окислитель и восстановитель?

• Окислитель – это вещество, в состав которого входит атом способный забирать электрон (электроны).

Пример: O 2, Mn в KMnO 4 , N в HNO 3

• Восстановитель – это вещество в состав которого входит атом способный отдавать электрон (электроны).

Пример: Металлы (Na, Fe, Cu) , Иодиды (KI, HI)

0

+7

+5

-1

-1

0

0

0

Процессы окисления и восстановления

• Восстановление – процесс присоединения электрона.

S +6 +8ē  S -2

• Окисление - процесс отщепления электрона.

Zn 0 -2ē  Zn +2

окислитель

восстановитель

Процессы окисления и восстановления (задание 15)

(+8ē)

(-3ē)

(-5ē)

Ответ: А-2, Б-1, В-1

Процессы окисления и восстановления (задание 15)

(+1ē)

(-3ē)

(+8ē)

Ответ: А-2, Б-1, В-2

Порядок написания ОВР методом электронного баланса (Задание 20)

• Расставляем на каждом атоме степень окисления
• Выписываем атомы изменившие свою степень окисления
• Учитываем сколько принял/отдал атом электронов

Важно!

Если молекула двухатомная каждый атом учитывается в электронном балансе

• Расставляем множители по правилу «Креста» (Количество электронов есть множитель на противоположный атом)
• Проставляем коэффициент в уравнение реакции
• Уравниваем

Пример

FeO + HNO 3  Fe(NO 3 ) 3 + NO + H 2 O

1. Расставляем на каждом атоме степень окисления

Fe +2 O -2 + H + N +5 O -2 3  Fe +3 (N +5 O -2 3 ) 3 + N +2 O -2 + H + 2 O -2

2. Выписываем атомы изменившие свою степень окисления

Fe +2 -1ē  Fe +3 | 3 Восстановитель (FeO (Fe +2 ))

N +5 +3ē  N +2 | 1 Окислитель (HNO 3 (N +5 ))

3. Расставляем коэффициенты в уравнение реакции

3 FeO + 10 HNO 3  3 Fe(NO 3 ) 3 + NO + 5 H 2 O

Задание № 20

Н + 2 S +6 O -2 4 + Zn 0  Zn +2 S +6 O -2 4 + S 0 + H + 2 O -2

2. Выписываем атомы изменившие свою степень окисления

Zn 0 -2ē  Zn +2 | 6 Восстановитель (Zn 0 )

S +6 +6ē  S 0 | 2 Окислитель (Н 2 SO 4 (S +6 ))

3. Расставляем коэффициенты в уравнение реакции

8 Н 2 SO 4 + 6 Zn  6 ZnSO 4 + 2 S + 8 H 2 O

Задание № 20

Zn 0 +Н + N +5 O -2 3  Zn +2 (N +5 O -2 3 ) 2 + N + 2 O -2 + H + 2 O -2

2. Выписываем атомы изменившие свою степень окисления

Zn 0 -2ē  Zn +2 | 8 | 4 Восстановитель (Zn 0 )

2 N +5 +8ē  2 N + | 2 | 1 Окислитель (Н 2 SO 4 (S +6 ))

3. Расставляем коэффициенты в уравнение реакции

4 Zn + 10 Н N O 3  4 Zn (NO 3 ) 2 + 1 N 2 O+ 5 H 2 O