Уравнения реакций методом эл. баланса ОВР

вопросы, касающиеся школьной и вузовской химии; помощь в решении задач различного уровня сложности
Ответить
Аватара пользователя
Raptor
Сообщения: 19
Зарегистрирован: Ср сен 24, 2014 4:55 pm
Контактная информация:

Уравнения реакций методом эл. баланса ОВР

Сообщение Raptor » Сб сен 27, 2014 9:57 pm

Приветствую.
Столкнулся с такой проблемой в теме "Окислительно-восстановительных реакций". Метод электронного баланса я представляю.

Как я уже говорил - изучаю химию по самоучителю под редакцией Егорова - в этой книге было дано три примера составления уравнений реакций данным методом:

Изображение
Изображение
Изображение

По данным примерам и предыдущей теории я смог решить довольно много примеров, но вот с парочкой застопорился.

Начну вот с этого примера:

H2S + K2Cr2O2 + H2SO4 -> S + Cr2(SO4)3 + K2SO4 + H2O

Проблем у меня тут сразу несколько - во первых я задумался над степенью окисления каждого атома в молекуле Cr(SO4)3

Нарисовал её графическую формулу - проверьте пож-та, но я не думаю что я в ней ошибся:

Изображение


1)Так вот из этой формулы следует, что у серы в этой молекулы разные степени окисления - есть атом S со СО +6, а есть S со СО +7 - такое вообще бывает?

Ладно - делаю далее как умею - подчёркиваю атомы, которые меняют степень окисления:

Изображение

2) Но вот здесь меня совсем переклинило - из схемы реакции получается что в левой части сера и окислитель и восстановитель. Хром только восстановитель. Из теории я знаю, что все ОВР делятся на ТРИ типа - 1) Межмолекулярные ОВР 2) Внутримолекулярные ОВР 3) Реакции самоокисления-самовостановления. Определения приводить не буду - думаю сильные мира сего их прекрасно знают.

Но из этой схемы реакции получается что есть четвёртый тип ОВР - когда один и тот же элемент и окислитель и восстановитель (это признак самоокисления-самовосстановления), но ещё есть и другой элемент (хром) и меня это совсем сбило с толку - как расставлять коэфициенты - если в левой части сера и окислитель и восстановитель?

Изображение

Просто тут не понятно перед какой из S какой коэффициент ставить - потому как они входят в состав разных молекул. Я уже весь мозг себе свернул с этим примером - когда эл. разные и все меняют СО - нет проблем, когда один и тот же в левой части меняет СО - нет проблем. Но когда оба этих случая в одном примере - не могу понять как действовать - очень надеюсь на помощь знающих людей.

Аватара пользователя
Гесс
Сообщения: 13067
Зарегистрирован: Ср фев 15, 2012 11:19 pm

Re: Уравнения реакций методом эл. баланса ОВР

Сообщение Гесс » Сб сен 27, 2014 10:26 pm

Нет, формула неправильная. Сера в сульфатах всегда +6 и только +6. Соответственно степень окисления хрома +3.
Соответственно у вас только один восстановитель (сера) и только один окислитель (хром).
Кроме того сера из серной кислоты степени окисления не меняет, вся "чистая сера" справа образуется из сероводорода слева. Все сульфаты справа - из серной кислоты.
Так что это не пример с диспрпопрционированием или другие случаи когда реально один и тот же элемент меняет степени окисления. Все проще.

Более проблемные случаи есть тут viewtopic.php?f=1&t=84641&start=40#p721883 и viewtopic.php?f=36&t=27136&p=407968&hil ... A0#p407968

Аватара пользователя
Raptor
Сообщения: 19
Зарегистрирован: Ср сен 24, 2014 4:55 pm
Контактная информация:

Re: Уравнения реакций методом эл. баланса ОВР

Сообщение Raptor » Пн сен 29, 2014 9:43 am

Гесс писал(а):Нет, формула неправильная. Сера в сульфатах всегда +6 и только +6. Соответственно степень окисления хрома +3.
Соответственно у вас только один восстановитель (сера) и только один окислитель (хром).
Кроме того сера из серной кислоты степени окисления не меняет, вся "чистая сера" справа образуется из сероводорода слева. Все сульфаты справа - из серной кислоты.
Так что это не пример с диспрпопрционированием или другие случаи когда реально один и тот же элемент меняет степени окисления. Все проще.

Более проблемные случаи есть тут viewtopic.php?f=1&t=84641&start=40#p721883 и viewtopic.php?f=36&t=27136&p=407968&hil ... A0#p407968
Спасибо большое за ответ!

Я знаю, что ошибся, но просто хочу понять где именно.
Вы сказали, что формула не правильная. Т.е. графическая молекула Cr2(SO4)3 выглядит не так? Я просто не представляю как ещё может атом Cr здесь соединяться с кислотным остатком. Просто когда я расставляю степени окисления в молекуле в которой многие элементы не имеют постоянных степеней окисления - я рисую её графическую формулу и исходя их валентностей и электроотрицательности каждого элемента - делаю вывод о степени окисления каждого атома - здесь я ошибаюсь?
Например здесь я рассуждал так - кислород более электроотрицательный чем сера - соответсвенно она создаёт с ним ковалентные полярные связи. И если считать их количество, то как раз и получается, что у атомов серы, которые находятся на "периферии" молекулы - СО +7, а находящаяся в середине сера как раз имеет СО +6. Соответсвенно если по этой формуле глядеть хром двух валентный. Кстати - если всё сложить, то молекула тоже будет электронейтральной. Но я понимаю что неправильно составил графическую формулу - не могли бы вы подсказать, где я допустил ошибку в ней?

Аватара пользователя
Ahha
Сообщения: 3929
Зарегистрирован: Чт сен 20, 2007 7:02 pm

Re: Уравнения реакций методом эл. баланса ОВР

Сообщение Ahha » Пн сен 29, 2014 10:53 am

Raptor писал(а):Например здесь я рассуждал так - кислород более электроотрицательный чем сера - соответсвенно она создаёт с ним ковалентные полярные связи. И если считать их количество, то как раз и получается, что у атомов серы, которые находятся на "периферии" молекулы - СО +7, а находящаяся в середине сера как раз имеет СО +6. Соответсвенно если по этой формуле глядеть хром двух валентный. Кстати - если всё сложить, то молекула тоже будет электронейтральной. Но я понимаю что неправильно составил графическую формулу - не могли бы вы подсказать, где я допустил ошибку в ней?
Рисовать графические формулы солей - в общем случае идеологически неверно, хотя бы потому, что молекулы Cr2(SO4)3 в обычных условиях не существует.
Соображения об общей электронейтральности - это правильный путь, но начните его с другой точки, например, от кислоты. На учебном уровне, все кислоты имеют формулу HnA, где n больше или равно 1, а А - некий остаток (SO4, PO4 NO3, галоген и т.д.) Кислоты могут диссоциировать по уравнению: HnA <-> H+ + Hn-1A-, затем Hn-1A- <-> H+ + Hn-2A2- и так далее, пока не отвалятся все протоны. Понятно, что последний остаток А будет иметь заряд n: Аn-. Соответственно, если вам надо составить формулу соли аниона Аn- и некоего катиона, смотрите на n, на заряд катиона, подбираете коэффициенты так, чтобы общий заряд был равен 0. Если задача обратная, дана соль, нужно найти заряд катиона, смотрите на заряд аниона (предполагается, что вы знаете, какой кислоте он соответствует), на коэффициенты и подбираете заряд катиона так, чтобы соль в целом была электронейтральна.
В качестве бонуса, зная заряд аниона An-, если он от кислородсодержащей кислоты (серная, азотная, хромовая и т.д.), то можно найти степень окисления центрального элемента, зная, что степень окисления кислорода в таких частицах всегда -2.
Когда начинает изменять память, практики заводят записную книжку, а романтики садятся писать мемуары.

Ответить

Вернуться в «химия в школе и вузе, помощь в решении задач»

Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и 8 гостей