Вплив середовища на характер перебігу реакцій – ОКИСНО-ВІДНОВНІ РЕАКЦІЇ. ЕЛЕКТРОЛІЗ

ПОСІБНИК З ХІМІЇ ДЛЯ ВСТУПНИКІВ ДО ВИЩИХ НАВЧАЛЬНИХ ЗАКЛАДІВ

Частина І. ЗАГАЛЬНА ХІМІЯ

Розділ 7. ОКИСНО-ВІДНОВНІ РЕАКЦІЇ. ЕЛЕКТРОЛІЗ

§ 7.4. Вплив середовища на характер перебігу реакцій

Реакції окиснення – відновлення можуть відбуватися в різних середовищах: у кислому (надлишок Н+-іонів), нейтральному (Н2О) і лужному (надлишок гідроксид-іонів ОН – ). Залежно від середовища може змінюватись і характер перебігу реакції між одними й тими самими речовинами. Середовище впливає на зміну ступенів окиснення атомів. Наприклад, іон МnO-4

у кислому середовищі відновлюється до Мn2+, в нейтральному – до МnО2, а в лужному – до МnО2-4. Схематично ці зміни можна зобразити так:

 Вплив середовища на характер перебігу реакцій   ОКИСНО ВІДНОВНІ РЕАКЦІЇ. ЕЛЕКТРОЛІЗ

Зазвичай для створення у розчині кислого середовища використовують сульфатну кислоту. Нітратну і хлоридну кислоти застосовують рідко: перша сама є окисником, друга здатна окиснюватись. Для створення лужного середовища застосовують розчини гідроксидів калію або натрію.

Керуючись наведеною схемою, складемо методом напівреакцій

рівняння реакції взаємодії сульфіту натрію Na2SO3 (відновник) з перманганатом калію КМnОg (окисник) у різних середовищах (приклади 1-3).

Приклад 1. У кислому середовищі:

 Вплив середовища на характер перебігу реакцій   ОКИСНО ВІДНОВНІ РЕАКЦІЇ. ЕЛЕКТРОЛІЗ

Або

5Na2SO3 + 2KMnO4 + 3H2SO4 = 5Na2SO4 + 2MnSO4 + K2SO4 + ЗН2О.

Приклад 2. У нейтральному або слабколужному середовищі:

 Вплив середовища на характер перебігу реакцій   ОКИСНО ВІДНОВНІ РЕАКЦІЇ. ЕЛЕКТРОЛІЗ

Або

3Na2SO3 + 2КМnO4 + Н2О = 3Na2SO4 + 2МnO2 + 2КОН.

Приклад 3. У сильнолужному середовищі:

 Вплив середовища на характер перебігу реакцій   ОКИСНО ВІДНОВНІ РЕАКЦІЇ. ЕЛЕКТРОЛІЗ

Або

Na2SO3 + 2КМnO4 + 2NaOH = Na2SO4 + К2МnО4 + Na2MnO4 + Н2О.

Пероксид гідрогену залежно від реакції середовища відновлюється згідно зі схемою:

 Вплив середовища на характер перебігу реакцій   ОКИСНО ВІДНОВНІ РЕАКЦІЇ. ЕЛЕКТРОЛІЗ

Тут Н2О2 є окисником. Наприклад:

 Вплив середовища на характер перебігу реакцій   ОКИСНО ВІДНОВНІ РЕАКЦІЇ. ЕЛЕКТРОЛІЗ

Однак, вступаючи в реакцію з дуже сильним окисником, таким, як КМnO4, пероксид гідрогену є відновником. Наприклад:

 Вплив середовища на характер перебігу реакцій   ОКИСНО ВІДНОВНІ РЕАКЦІЇ. ЕЛЕКТРОЛІЗ




Вплив середовища на характер перебігу реакцій – ОКИСНО-ВІДНОВНІ РЕАКЦІЇ. ЕЛЕКТРОЛІЗ