Окислительно-восстановительные реакции органических веществ
4HI + О2 = I2 + 2Н2О
При этом раствор иодоводородной кислоты постепенно буреет:
HI + I2 = Н[I3]
Более медленно протекает аналогичный процесс и водном растворе НBr
Задания
Подберите коэффициенты в схемах окислительно-восстановительных реакций. Укажите окислитель и восстановитель.
112. Реакции № 12, 37, 62
Решение:
№12:
2Mn(NO3)2 + 5NaBiO3 + 16HNO3 = 2HMnO4 + 5Bi(NO3)3+ 5NaNO3 + 7H2O
Восстановитель: Mn(NO3)2
Окислитель: NaBiO3
Окисление: |
Mn2+ + 4H2O ‒ 5e- → MnO4- + 8H+ |
2 |
Восстановление: |
BiO3- + 6H+ + 2e- → Bi3+ + 3H2O |
5 |
2Mn2+ + 8H2O + 5BiO3- + 30H+ → 2MnO4- + 16H+ + 5Bi3+ + 15H2O 2Mn2+ + 5BiO3- + 14H+ → 2MnO4- + 5Bi3+ + 7H2O |
№37:
3HNO2 = HNO3 + 2NO + H2O
Восстановитель: HNO2
Окислитель: HNO2
Данная окислительно-восстановительная реакция относится к реакциям диспропорционирования, т.к. молекулы одного и того же вещества (HNO2) способны окислять и восстанавливать друг друга. Это происходит потому, что вещество HNO2 содержит в своем составе атомы азота в промежуточной степени окисления (3+). Следовательно, степень окисления способна как понижаться, так и повышаться.
Окисление: |
NO2- + H2O ‒ 2e- → NO3- + 2H+ |
1 |
Восстановление: |
NO2- + 2H+ + e- → NO + H2O |
2 |
3NO2- + H2O + 4H+ → NO3- + 2H+ + 2NO + 2H2O 3NO2- + 2H+ → NO3- + 2NO + H2O |
№62:
NH3 + KMnO4 + KOH = KCl + K2MnO4 + H2O
Некорректное условие – ошибка в реагентах (NH3) и продуктах реакции (KCl). Возможное правильное условие:
KCl + 8KMnO4 + 8KOH = KClO4 + 8K2MnO4 + 4H2O
Восстановитель: KCl
Окислитель: KMnO4
Окисление: |
Cl- + 8OH- ‒ 8e- → ClO4- + 4H2O |
1 |
Восстановление: |
MnO4- + e- → MnO42- |
8 |
Cl- + 8OH- + 8MnO4- → ClO4- + 4H2O + 8MnO42- |
143. При сгорании 1 л бутана С4Н10 выделилось 119,1 кДж теплоты. Вычислить энтальпию образования бутана. Условия нормальные.
Решение:
Уравнение реакции:
;
При сгорании выделяется теплоты, а при сгорании – теплоты, тогда
119,2/2=x/0,0446;
x=2,65 (кДж).
Ответ: выделится .
162. Возможно ли при 2000С протекание следующей реакции:
СО + 0,5О2 = СО2?
Решение:
Возможно ли при 2000С протекание следующей реакции: СО + 0,5О2 = СО2?
О принципиальной возможности и направлении процесса позволяют судить величина и знак ΔG (энергия Гиббса).
ΔG = ΔH – TΔS,
где ΔH – изменение энтальпии реакции; ΔS – изменение энтропии реакции; Т – температура.
- стандартная энтальпия образования вещества
- стандартная энтропия образования вещества
п - количество вещества
СО (газ) |
О2 (газ) |
СО2 (газ) | |
, кДж/моль |
-110,5 |
0 |
-393,5 |
, Дж/моль·К |
197,9 |
205 |
213,6 |
При ΔG<0 реакция самопроизвольно протекает в прямом направлении.
Ответ: возможно, так как – отрицательная величина.
189. Температурный коэффициент скорости реакции равен 3. Как изменится скорость реакции, протекающей в газовой фазе, при повышении температуры от 140 до 1700?
Дано: |
Решение: Согласно правилу Вант-Гоффа при повышении температуры на каждые 10 градусов константа скорости гомогенной элементарной реакции увеличивается в два - четыре раза. Уравнение, которое описывает это правило следующее: , где ‒ скорость реакции при температуре Т1, ‒ скорость реакции при температуре Т2, γ ‒ температурный коэффициент реакции. Отсюда: , |
γ = 3 Т1 = 140о Т2 = 170о | |
-? |