Тема "Окислительно-восстановительные реакции" Реакция Mg + HNO3 → Mg(NO3)2 + N2O + H2O. Mg + HNO3 → Mg(NO3)2 + N2O + H2O 1. Определите степени окисления атомов всех элементов в веществах. 2. Определите, какие реакции являются окислительно-восстановительными (ОВР). 3. Уравняйте ОВР методом электронного баланса. Укажите, какой процесс является окислением, какой – восстановлением, какое вещество является окислителем, какое – восстановителем. 4. Определите тип ОВР.
Mg в элементарном состоянии: степень окисления 0.HNO3: H: +1N: +5O: -2 вобщихслучаях,3кислорода,чтодает:−2∗3=−6,тогдауН1+N5=−6,т.е.+5дляобщихзарядовв общих случаях, 3 кислорода, что дает: -2*3 = -6, тогда у Н 1 + N 5 = -6, т.е. +5 для общих зарядоввобщихслучаях,3кислорода,чтодает:−2∗3=−6,тогдауН1+N5=−6,т.е.+5дляобщихзарядовMgNO3NO3NO32: Mg: +2N: +5 поаналогии,6кислорода,чтодает:−2<em>6=−12,поэтому2</em>N+2=−12→N=+5по аналогии, 6 кислорода, что дает: -2<em>6 = -12, поэтому 2</em>N + 2 = -12 → N = +5поаналогии,6кислорода,чтодает:−2<em>6=−12,поэтому2</em>N+2=−12→N=+5O: -2N2O: N: +1 длядвухатомов,суммарно0,−2ккислородудля двух атомов, суммарно 0, -2 к кислородудлядвухатомов,суммарно0,−2ккислородуO: -2H2O: H: +1O: -2
Таким образом, получаем следующие степени окисления:
Mg: 0 всамомэлементев самом элементевсамомэлементеN вHNO3в HNO3вHNO3: +5N вN2Oв N2OвN2O: +1O вовсехвеществахво всех веществахвовсехвеществах: -2H вHNO3иH2Oв HNO3 и H2OвHNO3иH2O: +1
2. Определение окислительно-восстановительных реакций:
В данной реакции можно наблюдать изменения степеней окисления:
Mg окисляется от+0к+2от +0 к +2от+0к+2 - это процесс окисления.N восстанавливается от+5вHNO3к+1вN2Oот +5 в HNO3 к +1 в N2Oот+5вHNO3к+1вN2O - это процесс восстановления.
Следовательно, данная реакция является окислительно-восстановительной ОВРОВРОВР.
Восстановление: N восстанавливается с +5 вHNO3в HNO3вHNO3 до +1 вN2Oв N2OвN2O.
Окислитель: HNO3 внемнаходитсяNсвысокойстепеньюокисленияв нем находится N с высокой степенью окислениявнемнаходитсяNсвысокойстепеньюокисления, так как он принимает электроны.
Восстановитель: Mg, т.к. он отдает электроны.
4. Определение типа ОВР:
Данная реакция является реакцией окисления и восстановления, поскольку в процессе происходят изменения степеней окисления как металлического элемента MgMgMg, так и неметаллического NNN, и в ней также присутствует кислота, что указывает на возможность протекания реакций с участием ионов и изменения их состояния. Это реакция может быть охарактеризована как реакция металла с кислотой повышениестепениокисленияMgивосстановлениеNповышение степени окисления Mg и восстановление NповышениестепениокисленияMgивосстановлениеN.
Давайте разберем реакцию:
1. Определение степеней окисления:
Mg в элементарном состоянии: степень окисления 0.HNO3:H: +1N: +5O: -2 вобщихслучаях,3кислорода,чтодает:−2∗3=−6,тогдауН1+N5=−6,т.е.+5дляобщихзарядовв общих случаях, 3 кислорода, что дает: -2*3 = -6, тогда у Н 1 + N 5 = -6, т.е. +5 для общих зарядоввобщихслучаях,3кислорода,чтодает:−2∗3=−6,тогдауН1+N5=−6,т.е.+5дляобщихзарядовMgNO3NO3NO32:
Mg: +2N: +5 поаналогии,6кислорода,чтодает:−2<em>6=−12,поэтому2</em>N+2=−12→N=+5по аналогии, 6 кислорода, что дает: -2<em>6 = -12, поэтому 2</em>N + 2 = -12 → N = +5поаналогии,6кислорода,чтодает:−2<em>6=−12,поэтому2</em>N+2=−12→N=+5O: -2N2O:
N: +1 длядвухатомов,суммарно0,−2ккислородудля двух атомов, суммарно 0, -2 к кислородудлядвухатомов,суммарно0,−2ккислородуO: -2H2O:
H: +1O: -2
Таким образом, получаем следующие степени окисления:
Mg: 0 всамомэлементев самом элементевсамомэлементеN вHNO3в HNO3вHNO3: +5N вN2Oв N2OвN2O: +1O вовсехвеществахво всех веществахвовсехвеществах: -2H вHNO3иH2Oв HNO3 и H2OвHNO3иH2O: +12. Определение окислительно-восстановительных реакций:
В данной реакции можно наблюдать изменения степеней окисления:
Mg окисляется от+0к+2от +0 к +2от+0к+2 - это процесс окисления.N восстанавливается от+5вHNO3к+1вN2Oот +5 в HNO3 к +1 в N2Oот+5вHNO3к+1вN2O - это процесс восстановления.Следовательно, данная реакция является окислительно-восстановительной ОВРОВРОВР.
3. Уравнивание ОВР методом электронного баланса:
Мы можем записать полные полуреакции:
Окисление: Mg → Mg^2+ + 2e^- Восстановление: 2e^- + 4H^+ + 2NO3^- → N2O + 2H2OТеперь уравняем полуреакции по количеству электронов и комбинируем их:
Окисление: Mg → Mg^2+ + 2e^-Восстановление: 2e^- + 4H^+ + 2NO3^- → N2O + 2H2OОбъединение:
Mg + 4H^+ + 2NO3^- → Mg^2+ + N2O + 2H2O.
Окисление: Mg окисляется в Mg^2+.
Восстановление: N восстанавливается с +5 вHNO3в HNO3вHNO3 до +1 вN2Oв N2OвN2O.
Окислитель: HNO3 внемнаходитсяNсвысокойстепеньюокисленияв нем находится N с высокой степенью окислениявнемнаходитсяNсвысокойстепеньюокисления, так как он принимает электроны.
Восстановитель: Mg, т.к. он отдает электроны.
4. Определение типа ОВР:
Данная реакция является реакцией окисления и восстановления, поскольку в процессе происходят изменения степеней окисления как металлического элемента MgMgMg, так и неметаллического NNN, и в ней также присутствует кислота, что указывает на возможность протекания реакций с участием ионов и изменения их состояния. Это реакция может быть охарактеризована как реакция металла с кислотой повышениестепениокисленияMgивосстановлениеNповышение степени окисления Mg и восстановление NповышениестепениокисленияMgивосстановлениеN.