Главная Обратная связь

Дисциплины:

Архитектура (936)
Биология (6393)
География (744)
История (25)
Компьютеры (1497)
Кулинария (2184)
Культура (3938)
Литература (5778)
Математика (5918)
Медицина (9278)
Механика (2776)
Образование (13883)
Политика (26404)
Правоведение (321)
Психология (56518)
Религия (1833)
Социология (23400)
Спорт (2350)
Строительство (17942)
Технология (5741)
Транспорт (14634)
Физика (1043)
Философия (440)
Финансы (17336)
Химия (4931)
Экология (6055)
Экономика (9200)
Электроника (7621)






Эквиваленты окислителей и восстановителей



 

Все вещества взаимодействуют между собой в соотношениях масс, пропорциональных их эквивалентам. Один эквивалент одного вещества всегда реагирует с одним эквивалентом другого вещества. Окислители и восстановители также реагируют друг с другом в эквивалентных количествах.

Эквивалентом называется некая реальная или условная единица, которая может присоединять, высвобождать или быть каким-либо другим образцом эквивалента одному иону водорода в кислотно-основных реакциях или одному электрону в окислительно-восстановительных реакциях.

Эквивалентом восстановителя (или окислителя) называется такое его количество, которое, окисляясь (или восстанавливаясь), отдает (или принимает) один моль электронов. Формула эквивалента вещества А имеет вид 1/Z А, где 1/Z называется фактором эквивалентности, а Z числом эквивалентности.

Z показывает, во сколько раз величина массы моля эквивалентна вещества меньше его молярной массы. В соответствии с этим эквивалентная масса окислителя (восстановителя) mэ, равна его молярной массе M, деленной на число электронов n, которое присоединяет (отдает) одна молекула окислителя (восстановителя) в данной реакции.

mэ=M/n [г/моль]

Так как каждую ОВР можно представить как сумму двух полуреакций, одна из которых отражает превращение окислителя в восстановленную форму, а другая – восстановителя в окисленную форму, то, например, в реакции

уравнение полуреакции с окислителем имеет вид

(1)

а с восстановителем - (2)

Так как одно и то же вещество в разных реакциях может отдавать или присоединять разное число электронов, то и его эквивалентная масса может иметь различные значения.

Экспериментально доказано, что перманганат калия (KMnO4; Мr=158 г/моль) в зависимости от кислотности среды восстанавливается по-разному, и эквиваленты KMnO4 будут иметь разные значения.

В кислой среде восстановление перманганата протекает по уравнению (полуреакция)

В этой полуреакции Z или n равно 5, а его эквивалентная масса mэ = 158/5=31,6 г/моль.

В слабощелочной и нейтральной средах уравнение полуреакции имеет вид

Ион принимает 3 электрона (n = 3), эквивалент KMnO4 равняется 1/3 моля, а эквивалентная масса mэ=158/3=52,7 г/моль.

Если же ОВР протекает в сильно щелочной среде (pH=14), то полуреакция выглядит так:

Ион принимает 1 электрон, эквивалент KMnO4 равен 1 молю, mэ=158,0/1=158,0 г/моль.

Пример 1 Вычислить эквивалент и эквивалентную массу сероводорода, если он окисляется до свободной серы.



Решение. Уравнение полуреакции окисления сероводорода до S имеет вид . Из уравнения полуреакции видно, что один моль сероводорода, окисляясь отдает 2 электрона, тогда эквивалент сероводорода равен 1/2 его моля и mэ H2S равна 34,08/2 = 17,04 г/моль.

Пример 2 Написать ионно-электронные уравнения полуреакций, если Mn2+ (М/Э = 2) титруется (в присутствии цинка) KMnO4 (М/Э = 3); pH<7.

Решение. 2 – это число электронов отданных Mn2+, а 3 – число электронов, принятых KMnO4.

3 окисление
2 восстановление

Пример 3. Рассчитайте молярную массу эквивалента бромата калия и As3- в окислительно-восстановительной реакции между бромат-ионом и арсенит-ионом в кислой среде.

Решение. Запишем соответствующие уравнения полуреакций и суммарную реакцию в ионной форме:

В первой полуреакции n=6, эквивалент KBrO3 равен 1/6 моля, mэ=167,0/6=27,833 г/моль.

Во второй полуреакции n=2, эквивалент As3- будет 1/2 моля, MAs=74,92 а, mэ=74,92/2=34,5 г/моль.


Эта страница нарушает авторские права

allrefrs.ru - 2017 год. Все права принадлежат их авторам!