Контрольная работа. Валентность и степень окисления

Валентность – это число связей, которые данный атом может образовать с другими атомами. Валентность не имеет знака.
Может быть интересно
Например, валентность азота в молекуле N2 или в молекуле аммиака NH3 равна 3, так как в образовании связи участвуют 3 валентных (неспаренных) электрона.
При определении валентности следует учитывать возможность распаривания электронов в случае наличия на внешнем уровне свободных орбиталей. Таким образом в основном и возбужденном состоянии атом одного и того же элемента может иметь различную валентность.
Например, электронное строение атома хлора, как известно
1s2 2s2 2p 6 3s23p 5
Таким образом, атом хлора имея один неспаренный (валентный) электрон, и следовательно, должен быть одновалентным.
Наличие у хлора свободных d- орбитами позволяет атому в возбужденном состоянии распаривать как р- , так и s- электроны. При этом атом хлора последовательно становится трех- , пяти- и семивалентным.
Таким образом, максимальная валентность атома хлора равна количеству неспаренных электронов на внешнем уровне в возбужденном состоянии, т.е. семи:
3s |
|
|
3р |
|
|
|
|
3d |
|
|
↑ |
|
↑ |
↑ |
↑ |
|
↑ |
↑ |
↑ |
|
|
Степень окисления – условный заряд атома в химическом соединении, вычисленный исходя из предположения, что все атомы в молекуле являются ионами, а сама молекула электронейтральна.
В отличии от валентности степень окисления может быть (+), (–)
и равной нулю – Са+2, Cl–, 0
При определении степени окисления нужно помнить следующее:
атомы более электроотрицательных элементов имеют отрицательную степень окисления, а менее отрицательных положительную
степень окисления атомов в молекулах простых веществ (Н2, С, О2, N2, Cl2) равна нулю
металлы во всех соединениях имеют только положительные степени окисления
высшая степень окисления элемента, как правило, равна номеру группы, в которой находится элемент
сумма степеней окисления элементов в ионе равна заряду иона.
Пример 1
Определите валентность N – в NH3 , Н – в Н2О , F – в HF?
Решение:
Строение высшего электронного слоя у водорода – 1s, у азота –
…2s22p3, у фтора – …2s22p5
У водорода на внешнем слое 1 электрон, значит, валентность его в Н2О равна 1
У азота на внешнем слое 3 неспаренных электрона, значит, валентность азота в NH3 равна 3
У фтора на внешнем слое 1 неспаренный электрон, значит, валентность фтора в HF равна 1.
Пример 2
Определите степени окисления атомов в следующих соединениях: а) H2SO4 б) Al2O3 в) K3PO4
Решение:
а) В H2SO4 определим степень окисления серы. Так водород имеет степень окисления ( +1), кислород (–2), а сумма степеней окисления равна 0, то решая простейшее уравнение
2·(+1) + х + 4·(–2) = 0 х = +6
х – степень окисления серы в H2SO4.
б) В Al2O3 определим степень окисления Al, она равна (+3). в) В K3PO4 определим степень окисления фосфора
3·(+1) + х + 4·(–2) = 0 х = +5
т.е. степень окисления фосфора +5.
(+1) – степень окисления калия т.к. он находится в 1 группе, (–2) – степень окисления кислорода.
Химическая реакция – это взаимодействие молекул, атомов и ионов, которое приводит к изменению их физико-химических свойств без изменения природы химических элементов.
В ходе химической реакции исходные реагенты превращаются в продукты реакции. Химические реакции делятся на:
1 – необратимые, когда исходное вещество полностью превращается в продукты
2H2 + O2 2H2O (гремучая смесь);
2 – обратимые, в ходе которых устанавливаются химическое равновесие между исходными веществами и продуктами:
N2 + 3H3 ⇄ 2NH3 — синтез аммиака;
3 – экзотермические, идущие с выделением тепла
CaO + H2O Ca(OH)2 — гашение извести;
4 – эндотермические, в ходе которых происходит поглощение энергии
CaCO3 |
|
CaО + CO2 |
— термическое разложениереакция CaCO3 ; |
5 – гомогенные, когда все участники реакции находятся в одной фазе (например, газы) 2CO + О2 2CO2 ;
6 – гетерогенные, когда участники реакции находятся в разных фазах
С (тв) + О2 (г) = СО2 (г) — горение графита;
7 – обмена, когда реагенты обмениваются своими составными частями
AgNO3 + HCl = AgCl↓ + HNO3 ;
8 – нейтрализации, взаимодействие гидроксидов и кислот с образованием соли и воды
NaOH + HCl NaCl + H2O .
Окислительно-восстановительные реакции – это реакции, идущие с изменением степени окисления атомов химических элементов.
Окислитель – это вещество, в которое входит элемент, принимающий электроны, при этом степень окисления этого элемента понижается. В результате реакции окислитель восстанавливается. Типичным окислителем является кислород
Восстановитель – вещество, содержащее элемент, который отдает электроны, при этом степень окисления этого элемента повышается. В результате реакции восстановитель окисляется.
O2 2H2O 4e 4OH.
– окислитель, восстанавливается до О–2.
Al0 O0 Al3O2
Al0 – восстановитель, отдает 3e и окисляется до ( +3)
Для составления уравнений окислительно-восстановительных реакций используют 2 метода: метод электронного баланса и метод полуреакций.
Мы рассмотрим метод электронного баланса. В обоих методах следует соблюдать баланс по электронам и баланс по массе.
Баланс по электронам означает равенство электронов, отданных восстановителем и принятых окислителем.
Баланс по массе означает, что количество атомов любого химического элемента, участвующего в реакции, слева и справа в уравнении реакции должно быть одинаковым.
В методе электронного баланса, сравнивают степени окисления элементов слева и справа в уравнении реакции, определяют окислитель и восстановитель. Затем записывают реакции окисления и восстановления, после чего уравнивают количества отданных и принятых электронов.
Пример 5
а) |
P0 |
+ O0 2 |
|
P5O2 2 5 |
|
восст. |
окислит. |
|
|
б) |
P0 |
– |
5e |
|
P5 |
– реакция окисления |
O2 |
+ |
4e |
|
2O2 |
– реакция восстановления |
в) P0 |
– |
5e |
|
P5 |
х 4 |
O2 |
+ |
4e |
|
2O2 |
х 5 |
4P |
+ |
5O2 |
|
2P2O5 |
– уравнение составлено. |
а) |
K Mn 7O4 HCl1 |
|
K Cl Mn2Cl2 Cl0 H2O 2 |
|
|
окислит. |
восст. |
|
|
б) |
Mn+7 |
+ |
5e |
|
Mn+2 |
– реакция восстановления |
|
2 Cl1 |
– |
2e |
|
Cl0 2 |
– реакция окисления |
в) |
Уравняем число отданных и принятых электронов |
|||||
|
Mn+7 |
+ |
5e |
|
Mn+2 |
х 2 |
|
2 Cl1 |
– |
2e |
|
Cl0 2 |
х 5 |
|
2Mn+7 |
+ |
10Cl– |
|
2Mn+2+5Cl2. |
КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА № 1 ЗАДАНИЕ № 3
Валентность и степень окисления химических элементов.
Типы химических реакций. Окислительно-восстановительные реакции.
Метод электронного баланса
Задание 1
Определить, какие из веществ (ионов), перечисленных ниже, могут быть только окислителями или только восстановителями, или как окислителями так и восстановителями.
№ ВАРИАНТА |
Вещества |
1 |
К, KMnO4, MnO2, KI, V2O5 |
2 |
PbO2, NH3, HNO2, Na2S, Na |
3 |
Na2SO3, HNO3, K2Cr2O7, PH3 |
4 |
Rb, H2, H2O2, Cl2, Кr |
5 |
N2, F2, Cr, Fe, KIO3 |
6 |
Ag, Sr, Ti2+, KMnO4, Ni |
7 |
I2, K2Cr2O7, Sn2+, Cu+, Mn |
8 |
Rb2+, O2, H2SO4 , H2ReO4, Ar |
9 |
Cu, Mg, Al, Al3+, Pt, He |
10 |
Na, Ca, Y, Pb, S2–, AsO3 4 |
Задание 2
Определить степени окисление элементов в соединениях
№ ВАРИАНТА |
Соединение |
Элемент |
1 |
NO, NH4OH, NO2 |
N |
2 |
Н2СО3, СН2Сl2, СО |
C |
3 |
H2SO4, K2SO3, Na2S |
S |
4 |
SO2, Mg(HS)2, SO3 |
S |
5 |
KAl(SO4)2 |
S |
6 |
NaNO2, NaNO3 |
N |
7 |
NaNO3, NH3 |
N |
8 |
Ca3N2, NO2 |
N |
9 |
CHCl3, Na2CO3 |
C |
10 |
Ca(H2PO4)2, P2O5 |
P |
|
P2O5, NaH2PO4 |
P |
Задание 3
Составить уравнения следующих окислительно-восстановительных реакций, указать окислитель и восстановитель
№ ВАРИАНТА |
Реакция А |
1 |
MnO2+KClO3+KOH ⟶ K2MnO4+KCl+H2O |
2 |
HgS+HNO3+HCl ⟶ HgCl2+S+NO+H2O |
3 |
SO2+Br2+H2O ⟶ H2SO4+HBr |
4 |
Mn(OH)2+Cl2+KOH ⟶ MnO2+KCl+H2O |
5 |
K[Cr(OH)4]+Br2+KOH ⟶ K2CrO4+KBr+H2O |
|
|
|
|
6 |
Cl2+S+H2O ⟶ H2SO4+HCl |
7 |
NH3+O2 ⟶ NO+H2O |
8 |
MnO2+O2+KOH ⟶ K2MnO4+H2O |
9 |
K2MnO4+Cl2 ⟶ KMnO4+KCl |
10 |
PbS+O2 ⟶ PbO+SO2 |
Здравствуйте. Скажите пожалуйста, планирую поступать в магистратуру на факультет Психологии « Психология личности»в РГГУ скажите пожалуйста, есть ли у вас, ответы на вступительные экзамены? так как, планирую, сделать акцент на бюджет. Спасибо.
Арсений, здравствуйте! Прошу Вас прислать всю необходимую информацию на почту info@otlichnici.ru и написать что необходимо выполнить. Я посмотрю описание к заданиям и подскажу вам по стоимости и срокам выполнения.
Дистанционная помощь в защите ВКР
Анастасия, здравствуйте! Прошу Вас прислать всю необходимую информацию на почту info@otlichnici.ru и написать что необходимо выполнить. Я посмотрю описание к заданиям и подскажу вам по стоимости и срокам выполнения.
Здравствуйте. Нужна срочно практическая часть вкр, третья глава. Скину похожие работы, на которые можно ориентироваться
Александр, здравствуйте! Прошу Вас прислать всю необходимую информацию на почту info@otlichnici.ru и написать что необходимо выполнить. Я посмотрю описание к заданиям и подскажу вам по стоимости и срокам выполнения.
вкр по теме: экологический туризм России : анализ состояния, проблемы и перспективы
Людмила, здравствуйте! Прошу Вас прислать всю необходимую информацию на почту info@otlichnici.ru и написать что необходимо выполнить. Я посмотрю описание к заданиям и подскажу вам по стоимости и срокам выполнения.
Здравствуйте вы защищаете ВКР?
Ольга, здравствуйте! Прошу Вас прислать всю необходимую информацию на почту info@otlichnici.ru и написать что необходимо выполнить. Я посмотрю описание к заданиям и подскажу вам по стоимости и срокам выполнения.
Написать магистерскую ВКР на тему «Совершенствование логистических бизнес-процессов на примере торговой компании». Не менее 100 страниц.
Миша, здравствуйте! Прошу Вас прислать всю необходимую информацию на почту info@otlichnici.ru и написать что необходимо выполнить. Я посмотрю описание к заданиям и подскажу вам по стоимости и срокам выполнения.
Здравствуйте нужна работа Вкр
Лена, здравствуйте! Прошу Вас прислать всю необходимую информацию на почту info@otlichnici.ru и написать что необходимо выполнить. Я посмотрю описание к заданиям и подскажу вам по стоимости и срокам выполнения.
Написать ВКР 3 раздела Тема строительство строительство жилого дома с применением каркасно-монолитных технологий Антиплагиат от 75% ПЗ и чертежи
Владимир, здравствуйте! Прошу Вас прислать всю необходимую информацию на почту info@otlichnici.ru и написать что необходимо выполнить. Я посмотрю описание к заданиям и подскажу вам по стоимости и срокам выполнения.