Составление уравнений реакций внутримолекулярного окисления-восстановления

 

 

 

Задача 635. 
Закончить уравнения реакций внутримолекулярного окисления-восстановления. Какой атом или ион выполняет в каждом случае роль окислителя, какой — восстановителя?
а) CuI₂ → CuI + I₂
б) Pb(NO₃)₂ → PbO + NO₂ +
в) KClO₃ → KCl +
г) NH4NO₂ → N₂ +
д) KMnO₄ → K₂MnO₄ + MnO₂ +
Решение:
а) CuI₂→ CuI + I₂

Уравнения полуреакций:

Ионно-молекулярная форма процесса:

2I^- + Сu²⁺ → Cu⁺ I₂⁰

После приведения членов обеих частей уравнения, получим:

2CuI₂ → 2CuI + I₂

В данной реакции в CuI₂ атомы йода увеличивают свою степень окисления от -1 до 0, проявляют свойства восстановителя, а атомы меди уменьшают свою степень окисления от +2 до +1, проявляют свойства окислителя.

б) Pb(NO₃)₂ → PbO + NO₂ +

Уравнения полуреакций:

Ионно-молекулярная форма процесса:

2O^2- + 4NO₃^- + 8H⁺ → O₂⁰ + 4NO₂ + 4H₂O

После приведения членов обеих частей уравнения, получим:

2Pb(NO₃)₂ → 2PbO + 4NO₂ + O₂.

В данной реакции в Pb(NO₃)₂ атомы кислорода увеличивают свою степень окисления от -2 до 0, проявляют свойства восстановителя, а атомы азота уменьшают свою степень окисления от +5 до +4, проявляют свойства окислителя.

в) KClO₃ → KCl +

Уравнения полуреакций:

Ионно-молекулярная форма процесса:

4ClO₃^- + 3H₂О + 6H⁺ → ClO₄^- + Cl^- + 3H₂O + 6H⁺.

После приведения членов обеих частей уравнения, получим:

4KClO₃ → KCl + 3KClO₄.

В данной реакции в KClO₃ часть атомов хлора увеличивает свою степень окисления от +5 до +6, проявляют свойства восстановителя, а другая часть атомов хлора уменьшает свою степень окисления от +5 до -1, проявляют свойства окислителя.

г) NH₄NO₂ → N₂ +
Уравнения полуреакций:

Ионно-молекулярная форма процесса:

NH₄⁺ + NO₂^- + 4OH^- + 4H⁺ → N₂⁰ + 6H₂O.

После приведения членов обеих частей уравнения, получим:

NH₄NO₂ → N₂ + 2H₂O.

Среди внутримолекулярных окислительно-восстановительных реакций выделяют реакции конпропорционирования – процессы, в результате которых происходит выравнивание степени окисления атомов одного и того же элемента, находящегося в исходном веществе в различных состояниях. В данной реакции в NH₄NO₂ происходит выравнивание степеней окисления атомов азота. В исходном веществе существуют два атома азота с разными степенями окисления, один со степень окисления -3 (в ионе NH₄⁺), другой со степенью окисления +3 (в ионе NO₂^-), в результате реакции образуется молекула азота N_2, в которой атомы азота имеют степень окисления равную 0. 

д) KMnO₄ → K₂MnO₄ + MnO₂ +
Уравнения полуреакций:

Ионно-молекулярная форма процесса:

2MnO₄^- + 2O^2- → MnO₄^2- + MnO₂ + O₂.

После приведения членов обеих частей уравнения, получим:

2KMnO₄ → K₂MnO₄ + MnO₂ + O₂.

В данной реакции в KMnO₄ атом марганца одновременно уменьшает степень окисления от +7 до +6 (при образовании К₂MnO₄) и от +7 до +4 (при образовании MnO₂). Атом кислорода увеличивает степень окисления от-2 до 0 (при образовании О₂). Таким образом, атомы кислорода проявляют свойства восстановителя, а атомы марганца – окислителя. Это типичная внутримолекулярная реакция самоокисления-восстановления.

---