Автор статьи — профессиональный репетитор О. В. Овчинникова.
Часть С на ЕГЭ по химии начинается с задания С1, которое предполагает составление окислительно-восстановительной реакции (содержащей уже часть реагентов и продуктов). Оно сформулировано таким образом:
С1. Используя метод электронного баланса, составьте уравнение реакции. Определите окислитель и восстановитель.
Часто абитуриенты считают, что уж это задание не требует особой подготовки. Однако оно содержит подводные камни, которые мешают получить за него полный балл. Давайте разберёмся, на что обратить внимание.
в кислой среде |
в нейтральной среде |
в щелочной среде |
(соль той кислоты, которая участвует в реакции) |
Манганат |
кислая среда | нейтральная среда | щелочная среда |
Соли тех кислот, которые участвуют в реакции: |
+ очень сильные окислители: а) б) |
Щелочная среда:
образуется хромат |
|
+ очень сильные окислители в кислой среде |
Кислая среда:
образуется дихромат |
+ очень сильные окислители: |
Щелочная среда:
|
|
+ очень сильные окислители в кислой среде |
Кислая среда:
|
— не выделяется водород, образуются продукты восстановления азота.
Чем активнее металл и чем меньше концентрация кислоты, тем дальше восстанавливается азот | ||||
Неактивные металлы (правее железа) + конц. кислота Неметаллы + конц. кислота |
Неактивные металлы (правее железа) + разб. кислота | Активные металлы (щелочные, щелочноземельные, цинк) + конц. кислота | Активные металлы (щелочные, щелочноземельные, цинк) + кислота среднего разбавления | Активные металлы (щелочные, щелочноземельные, цинк) + очень разб. кислота |
Пассивация: с холодной концентрированной азотной кислотой не реагируют: |
||||
Не реагируют с азотной кислотой ни при какой концентрации: |
— разбавленная серная кислота реагирует как обычная минеральная кислота с металлами левее в ряду напряжений, при этом выделяется водород;
— при реакции с металлами концентрированной серной кислоты не выделяется водород, образуются продукты восстановления серы.
Неактивные металлы (правее железа) + конц. кислота Неметаллы + конц. кислота |
Щелочноземельные металлы + конц. кислота | Щелочные металлы и цинк + концентрированная кислота. | Разбавленная серная кислота ведет себя как обычная минеральная кислота (например, соляная) | |
Пассивация: с холодной концентрированной серной кислотой не реагируют: |
||||
Не реагируют с серной кислотой ни при какой концентрации: |
Реакции диспропорционирования — это реакции, в которых один и тот же элемент является и окислителем, и восстановителем, одновременно и повышая, и понижая свою степень окисления:
Сера + щёлочь |
|
Фосфор + щелочь |
|
Хлор, бром, иод + вода (без нагревания) Хлор, бром, иод + щелочь (без нагревания) |
|
Бром, иод + вода (при нагревании) Хлор, бром, иод + щелочь (при нагревании) |
|
|||||
|
Для анализа активности металлов используют либо электрохимический ряд напряжений металлов, либо их положение в Периодической таблице. Чем активнее металл, тем легче он будет отдавать электроны и тем более хорошим восстановителем он будет в окислительно-восстановительных реакциях.
Li Rb K Ba Sr Ca Na Mg Al Mn Zn Cr Fe Cd Co Ni Sn Pb H Sb Bi Cu Hg Ag Pd Pt Au |
Активность неметаллов так же можно определить по их положению в таблице Менделеева.
Запомните! Азот — более активный неметалл, чем хлор!
Более активный неметалл будет окислителем, а менее активный будет довольствоваться ролью восстановителя, если они реагируют друг с другом.
увеличение электроотрицательности |
а) кислородсодержащие соли и кислоты хлора в реакциях с восстановителями обычно переходят в хлориды:
б) если в реакции участвуют вещества, в которых один и тот же элемент имеет отрицательную и положительную степени окисления — они встречаются в нулевой степени окисления (выделяется простое вещество).
2-метилбутен-2: –
=
ацетон:
уксусная кислота: –
В этой реакции надо увидеть, что иодид калия может являться только восстановителем, поэтому нитрит калия
будет принимать электроны, понижая свою степень окисления.
Причём в этих условиях (разбавленный раствор) азот переходит из в ближайшую степень окисления
.
Эти же двойки нельзя забыть при уравнивании, ведь они указывают число атомов данного вида в уравнении.
(хол. р-р.)
(конц.)
Пероксид водорода — вещество с двойственной природой, в роли окислителя (которая ему более характерна) переходит в воду, а в роли восстановителя — переходит в свободный газообразный кислород.
Сначала проставьте коэффициенты, полученные из электронного баланса.
Помните, что удваивать или сокращать их можно только вместе. Если какое-либо вещество выступает и в роли среды, и в роли окислителя (восстановителя) — его надо будет уравнивать позднее, когда почти все коэффициенты расставлены.
Предпоследним уравнивается водород, а по кислороду мы только проверяем!
Не спешите, пересчитывая атомы кислорода! Не забывайте умножать, а не складывать индексы и коэффициенты.
Число атомов кислорода в левой и правой части должно сойтись!
Если этого не произошло (при условии, что вы их считаете правильно), значит, где-то ошибка.
Задание 1:
Задание 2:
ацетон:
уксусная кислота: –
Задание 3:
Задание 4:
Задание 5:
Если среда кислая, то фосфин переходит в фосфорную кислоту.
Задание 6:
Задание 7:
(хол. р-р.)
Обратите внимание, что из 10 ионов калия 9 распределены между двумя солями, поэтому щелочи получится только одна молекула.
Задание 8:
В процессе составления баланса мы видим, что на 2 иона приходится 3 сульфат-иона. Значит, помимо сульфата калия образуется ещё серная кислота (2 молекулы).
Задание 9:
(конц.)
(концентрированная азотная кислота очень сильный окислитель)
Задание 10:
Задание 11:
Задание 12:
(пероксид — восстановитель, т.к. окислитель — перманганат калия)
(пероксид — окислитель, т.к. роль восстановителя более характерна для нитрита калия, который стремится перейти в нитрат)
Задание 13:
Задание 14:
Задание 15:
Задание 16:
(щелочная среда)
(водный раствор)
(кислая среда)
Читаем дальше: Задача С2 на ЕГЭ по химии.
Задачи на сплавы и смеси на ЕГЭ по химии.
Задача С5 на ЕГЭ по химии. Определение формул органических веществ.