Прыклады пытанняў па акісленні і аднаўленні
Пендахулуан
Акісленне і аднаўленне — фундаментальныя паняцці ў хіміі, якія ўзаемазвязаны і непадзельныя. Гэтыя працэсы адбываюцца адначасова ў рэакцыі, вядомай як акісляльна-аднаўленчая рэакцыя (акісляльна-аднаўленчая рэакцыя). У гэтай рэакцыі рэчыва, якое акісляецца, вызваляе электроны, а рэчыва, якое аднаўляецца, набывае электроны. Каб лепш зразумець, давайце разгледзім прыклад задачы і яе тлумачэнне.
Пытанні і дыскусія па акісленні і аднаўленні
Прыклад пытання 1
Пытанне:
Вызначце рэчывы, якія падвяргаюцца акісленню і аднаўленню ў наступнай рэакцыі:
\[ 2Mg(s) + O_2(g) \rightarrow 2MgO(s) \]
Абмеркаванне:
Каб вызначыць, якія рэчывы падвяргаюцца акісленню і аднаўленню, нам трэба праверыць змяненне ступені акіслення кожнага элемента ў рэакцыі.
1. Ступені акіслення ў зыходным злучэнні:
– Магній (Mg) — гэта свабодны элемент у цвёрдай форме (формах), таму яго ступень акіслення роўная 0.
– Кісларод (O₂) у выглядзе малекул газу (g) з'яўляецца свабодным элементам, таму яго ступень акіслення таксама роўная 0.
2. Ступені акіслення ў прадуктах злучэнняў:
– Магній у аксіде магнію (MgO) мае ступень акіслення +2 (Mg²⁺).
– Кісларод у аксіде магнію (MgO) мае ступень акіслення -2 (O²⁻).
3. Змены ступені акіслення:
– Магній змяняецца ад 0 да +2. Гэта азначае, што магній павялічыў сваю ступень акіслення або падвергся акісленню.
– Кісларод змяняецца ад 0 да -2. Гэта азначае, што ступень акіслення кіслароду знізілася, або ён быў адноўлены.
Кесімпулан:
– Магній (Mg) — гэта рэчыва, якое падвяргаецца акісленню.
– Кісларод (O₂) — гэта рэчыва, якое падвяргаецца аднаўленню.
Прыклад пытання 2
Пытанне:
Вызначце акісляльнік і аднаўляльнік у наступнай рэакцыі:
\[ Zn + CuSO_4 \rightarrow ZnSO_4 + Cu \]
Абмеркаванне:
У гэтай рэакцыі мы вызначым, хто акісляецца, а хто аднаўляецца, а таксама вызначым акісляльнік і аднаўляльнік.
1. Рэагенты:
– Zn (s): ступень акіслення = 0.
– Cu ў CuSO₄ : ступень акіслення = +2.
2. Прадукты:
– Zn у ZnSO₄: ступень акіслення = +2.
– Cu (s): ступень акіслення = 0.
3. Змены акісляльных колькасцей:
– Zn змяняецца ад 0 да +2. Гэта азначае, што ступень акіслення Zn павялічваецца, або падвяргаецца акісленню.
– Cu змяняецца ад +2 да 0. Гэта азначае, што ступень акіслення Cu памяншаецца, або падвяргаецца аднаўленню.
4. Акісляльнікі і аднаўляльнікі:
– Акісляльнік — гэта рэчыва, якое выклікае акісленне іншага рэчыва і само аднаўляецца. У гэтай рэакцыі Cu²⁺ у CuSO₄ выклікае акісленне Zn, таму Cu²⁺ з'яўляецца акісляльнікам.
– Аднаўляльнік — гэта рэчыва, якое выклікае аднаўленне іншага рэчыва і само акісляецца. У гэтай рэакцыі Zn выклікае аднаўленне Cu²⁺, таму Zn з'яўляецца аднаўляльнікам.
Кесімпулан:
– Акісляльнікам з'яўляецца Cu²⁺ у CuSO₄.
– Аднаўляльнік — Zn.
Прыклад пытання 3
Пытанне:
Вылічыце ступені акіслення элементаў у наступных злучэннях:
\[H_2SO_4 \]
Абмеркаванне:
Каб вызначыць ступень акіслення кожнага элемента ў сернай кіслаце (H₂SO₄), мы выкарыстоўваем правілы вызначэння ступеней акіслення.
1. Вадарод (H) у злучэннях звычайна мае ступень акіслення +1.
2. Кісларод (O) у злучэннях звычайна мае ступень акіслення -2.
3. Агульная колькасць ступеняў акіслення ў нейтральным злучэнні павінна быць роўная 0.
Цяпер вылічваем:
– Вадарод: па 2 атамы H кожны +1, усяго (+1) 2 = +2.
– Кісларод: па 4 атамы O ў кожным -2, усяго (-2) 4 = -8.
– Сера: Выкажам здагадку, што ступень акіслення S = x.
Агульная колькасць ступеняў акіслення:
\[ 2(+1) + x + 4(-2) = 0 \]
\[2 + x – 8 = 0 \]
\[x – 6 = 0 \]
\[ x = +6 \]
Кесімпулан:
– Ступень акіслення H = +1
– Ступень акіслення O = -2
– Ступень акіслення S = +6
Прыклад пытання 4
Пытанне:
У наступнай рэакцыі вызначце ступень акіслення кожнага элемента і вызначце паўрэакцыю гэтай акісляльна-аднаўленчай рэакцыі:
\[ MnO_4^- + 8H^+ + 5Fe^{2+} \rightarrow Mn^{2+} + 4H_2O + 5Fe^{3+} \]
Абмеркаванне:
1. Вызначце ступень акіслення:
– Mn у MnO₄⁻: ступень акіслення Mn роўная +7. (Паколькі O = -2 у 4 атамах O: (-2) 4 = -8; Эквівалентны іон MnO₄⁻ = -1; Такім чынам, Mn павінен быць +7 для раўнавагі: +7 – 8 = -1).
– Fe у Fe²⁺: ступень акіслення Fe роўная +2.
– Mn у Mn²⁺: ступень акіслення Mn роўная +2.
– Fe у Fe³⁺: ступень акіслення Fe роўная +3.
– Кісларод у H₂O: ступень акіслення O роўная -2.
– Вадарод у H₂O: ступень акіслення H роўная +1.
2. Вызначце паўрэакцыю:
– Рэакцыя акіслення (Fe²⁺ ператвараецца ў Fe³⁺):
\[ Fe^{2+} \rightarrow Fe^{3+} + e^- \]
– Рэакцыя аднаўлення (MnO₄⁻ да Mn²⁺):
\[ MnO_4^- + 8H^+ + 5e^- \rightarrow Mn^{2+} + 4H_2O \]
Кесімпулан:
– Ступень акіслення Mn у MnO₄⁻ роўная +7.
– Ступень акіслення Fe ў Fe²⁺ роўная +2.
– Ступень акіслення Fe ў Fe³⁺ роўная +3.
Закрыццё
Разумеючы прыклады і іх абмеркаванні, мы можам лягчэй зразумець паняцці акіслення і аднаўлення ў хіміі. Ступені акіслення адыгрываюць вырашальную ролю ў вызначэнні таго, якія рэчывы акісляюцца, а якія аднаўляюцца ў хімічных рэакцыях. Спадзяемся, што гэты артыкул дапаможа вам лепш зразумець і авалодаць паняццямі акіслення і аднаўлення.
