Шта је ОВР (хемија)? ИАД: примери и решења
Шта је Иад? Хемија се састоји из више секција, од којих једна испитује интеракцију супстанци, због чега елементи (супстанце) мењају индикаторе својих оксидационих стања. Размотримо основне термине повезане са овим проблемом, даћемо примере интеракција.
Основне дефиниције
Школски програм разматра методу ОВР. Хемија се заснива на успостављању равнотеже између броја електрона који се дају (прихваћени). Оксидациони агенс је јон или атом који преузима процес интеракције негативних честица. Процес који се одвија се зове опоравак. Атоми или јони који губе електрона док се оксидирају сматрају се редукционим средствима.
Значај иад
Какав је значај Иада? Хемија има много примера када су ове трансформације довеле до негативних последица. На пример, до сада научници нису утврдили прави узрок уништења статуе Колос од Родоса. Хемичари су убеђени да је корозија, односно ОВР, изазвала уништење јединственог споменика. У организму живих бића, ове трансформације пружају метаболичке процесе.
Парсинг алгоритхм
Како правилно раставити реакцију ИАД-а? Хемија школског курса заснива се на изради електронског баланса између оксидатора и редукционог средства. Осврнимо се на редослед акција ученика. Прво треба да ставите степен оксидације свих елемената присутних у реакцији. Да би се успешно носили са задатком, важно је знати правила. Затим је неопходно идентификовати оне супстанце у којима су се после интеракције промениле вредности оксидационих стања.
Приликом састављања електронског баланса, знак плус означава број прихваћених честица, а минус означава број ослобођених електрона. Између њих се одређује најмањи заједнички вишак, затим се израчунавају индекси. Завршна фаза ће бити расподјела коефицијената у ОВР. Хемија неорганских и органских супстанци је уско повезана са овом врстом интеракције, а поред тога, задаци се нуде студентима на дипломским тестовима у 9. и 11. разреду.
Први примјер
Да ли је иад - хемија? Како ријешити такве задатке? Ово питање је релевантно за дјецу која су изабрала предмет као завршни испит. На пример, интеракција оксида гвожђа (3) и угљен моноксида (угљен моноксид (2)) размотрити редослед акција.
Дакле, даје се схема Фе2О3 + ЦО → Фе + ЦО2, треба је сматрати ОРР. Јединствени државни испит (хемија) у 11. разреду претпоставља да ученици сами допуњују схему са несталим супстанцама, али ћемо почети са једноставнијим задатком, у којем су већ дати сви учесници у процесу. Како да проверим шта је иад? Хемија одговара на ово питање оксидациона стања. Пошто се гвожђе претвара из +3 у једноставну супстанцу са нултом брзином оксидације, а угљеник расте од +2 до +4, процес је ОВР.
Биланс овог задатка је следећи:
Фе (+3) + 3е = Фе (0) 2
Ц (+2) -2е = Ц (+4) 3
Најмањи укупни вишак је 6. Гвожђе је оксидационо средство, угљен моноксид показује способност смањења. У готовом облику, процес има облик:
Фе2О3 + 3ЦО → 2Фе + 3ЦО2
Други пример
ИАД у органској хемији се разматра према истом алгоритму, постоје само неке разлике у распореду оксидационих стања. Један од задатака Јединственог државног испита односи се на питања расподјеле коефицијената у ОВР. Да би успешно завршили овај задатак, ученици прво морају да размисле о томе шта недостају супстанце које треба да напишу, а тек онда пређу на алгоритам ИАД анализе.
На пример, коришћењем електронског баланса потребно је направити једнаџбу:
ПХ3 + АгНО3 + ... = Аг + ХНО3
За почетак, идентификоваћемо која супстанца недостаје у левом делу ове интеракције. С обзиром на чињеницу да сребро има оксидирајућа својства, а фосфор ће бити редукцијски агенс, вода ће постати нестална супстанца.
При изради електронског биланса добијамо следећи облик:
П (-3) даје 8 електрона = П (+5) 1
Аг (+) прихвата електрон = Аг (0) 8
Приликом постављања коефицијената добијамо унос процеса:
ПХ3 + 8 АгНО3 + 4Х2О = 8Аг + 8ХНО3 + Х3ПО4
ПХ3 - редукциони агенс, АгНО3 - оксидациони агенс
Трећи пример
Користећи електронску равнотежну методу, решимо једначину:
Цр2 (СО4) 3 + ... + НаОХ = На2ЦрО4 + НаБр + ... + Х2О
У овој шеми недостају двије супстанце, стога прво враћамо празнине. Хром у овом процесу мења степен оксидације од +3 до +6, дакле показује оксидативна својства. Средство за редукцију у задатку је пропуштено, па ће молекулски бром извршити своју функцију. Међу реакционим производима треба бити натријумова со, то ће бити сулфат.
Електронски биланс за ову трансформацију је:
2Цр (+3) - 6е = 2Цр (+6) 1
Бр2 (0) + 2е = 2Бр - 3
Приликом распоређивања коефицијената у схеми, узимамо у обзир да је натријумов атом у саставу неколико супстанци, па се мора сумирати:
Цр2 (СО4) 3 + 3 Бр2 + 16НаОХ = 2На2ЦрО4 + 6 НаБр + 3На2 СО4 + 8Х2О
- Цр2 (СО4) 3 је оксидациони агенс;
- Бр2 делује као редукциони агенс.
Четврти примјер
Користећи електронски баланс, решите једначину:
КМнО4 + Х2С + Х2СО4 = С + Мн СО4 + ... + ...
Постоје два пролаза у задатку, оба од којих су производи интеракције. С обзиром да у овој шеми манган делује као оксидациони агенс, а редукциона својства су карактеристична за сумпор, степен оксидације у несталим супстанцама остаје непромењен. Биће калијум сулфат и воде.
Електронски баланс овог процеса:
Мн (+7) узима 5 е = Мн (+2) 2
С (-2) даје 2е = С (0) 5
Коначна верзија предложене шеме ИАД има следећи облик:
2КМнО4 + 5Х2С + 3Х2СО4 = 5С + 2МнСО4 + 8Х2О + К 2СО4
Калијум перманганат показује оксидативна својства, водоник сулфид је редукциони агенс.
Пети примјер
Попуните празнине, поставите коефицијенте у предложену трансформациону шему:
КМнО4 + Х2СО4 + КБр = МнСО4 + Бр2 + ... + ...
У овој интеракцији, оксидативни параметри су приказани манганом, који је део калијум перманганата. Бром укључен у калијум бромид је редукциони агенс. Сходно томе, међу реакционим производима треба да буду такве супстанце у којима нема промене у степенима оксидације. Недостајуће супстанце ће бити вода и калијум сулфат. Процес преноса електрона:
Мн (+7) узима 5е = Мн (+2) 2
2Бр (-) даје 2е = Бр2 (0) 5
Коефицијенте смо уредили у предложеној шеми, добијамо следећу једначину:
2КМнО4 + 8Х2СО4 + 10КБр = 2МнСО4 + 5Бр2 + 8Х2О + 6К2СО4
- Калијум перманганат је оксидациони агенс.
- Калијум бромид је редукциони агенс.
Шести примјер
Користећи електронски баланс, ставите коефицијенте у предложену трансформациону шему:
П + ХНО3 = НО2 + ... + ...
Одрицања се дају на десној страни. Да бисмо идентификовали производе, одредили смо оксиданс и редукциони агенс. На левој страни се узима јака киселина, тако да ће производи бити вода. Друга пропуштена веза ће бити фосфорна киселина.
Електронски биланс има облик:
П (0) даје 5е = П (+5) 1
Н (+5) е = Н (+4) 5
Почињемо распоред коефицијената у једнаџби:
П + 5ХНО3 = 5НО2 + Х2О + Х3ПО4
- Фосфор је редукциони агенс.
- Азотна киселина је оксидациони агенс.
Закључак
Анализа процеса оксидације и редукције методом електронског баланса један је од оних задатака који изазивају озбиљне проблеме за дипломиране студенте деветог и једанаестог разреда. Зато је важно разрадити алгоритам акција тако да момци успешно заврше задатке овог типа. Међу типичним грешкама које су направили момци, можемо издвојити погрешан распоред оксидационих стања елемената у комплексним супстанцама.
Такође, доста проблема се јавља у одређивању броја електрона прихваћених и датих од атома (јона). Дечки погрешно одређују оксиданс и редукциони агенс, праве грешке приликом постављања коефицијената у шему једначине. Послови везани за интерну ревизију сматрају се тешким, стога подразумијевају усавршавање поступка за активности у изваншколским активностима.