Курс лекций по химии для студентов i-го курса железнодорожных специальностей всех форм обучения Самара 2005 icon

Курс лекций по химии для студентов i-го курса железнодорожных специальностей всех форм обучения Самара 2005


2 чел. помогло.
Смотрите также:
Курс лекций для студентов 1 курса всех форм обучения специальностей 030504...
Курс лекций по отечественной истории для студентов заочной формы обучения...
Курс лекций для студентов специальностей 060800, 060500 всех форм обучения Бийск...
Концепция и анализ денежных потоков курс лекций для студентов экономических специальностей...
Методические указания и контрольные задания для студентов 1 курса железнодорожных специальностей...
Курс лекций предназначен для студентов всех форм обучения по специальности 092108, 092...
Курс лекций для студентов всех форм обучения Махачкала 2008...
Методические указания к лабораторной работе №76 по физике для студентов всех специальностей и...
Методические рекомендации по выполнению лабораторных работ для студентов всех форм обучения всех...
Методические указания к изучению курса «Политология» для студентов всех специальностей и всех...
Учебно-методическое пособие для студентов всех специальностей и всех форм обучения www...
Методические указания по выполнению лабораторной работы №7 для студентов 1-го курса дневной и...



Загрузка...
страницы: 1   ...   4   5   6   7   8   9   10   11   12
вернуться в начало
скачать
^

 

Типичные реакции окисления-восстановления




Реакции с участием перманганата калия в качестве окислителя


 

При взаимодействии перманганата калия с восстановителем образуются различные продукты восстановления в зависимости от pH среды.

 
^
Реакции в кислой среде.

 

5K2S+4O3 + 2KMn+7O4 + 3H2SO4  6K2S+6O4 + 2Mn+2SO4 + 3H2O

 

электронный баланс

Mn+7 + 5ē  Mn+2

2

S+4 – 2ē  S+6

5

 

метод полуреакций

MnO4- + 8H+ + 5ē  Mn2+ + 4H2O

2

SO32- + H2O – 2ē  SO42- + 2H+

5

–––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––

2MnO4- + 16H+ + 5SO32- + 5H2O  2Mn2+ + 8H2O + 5SO42- + 10H+

или 2MnO4- + 6H+ + 5SO32-  2Mn2+ + 3H2O + 5SO42-

 

Фиолетовый раствор KMnO4 обесцвечивается при добавлении раствора K2SO3.
^
 
Реакции в нейтральной среде

 

3K2S+4O3 + 2KMn+7O4 + H2O  3K2S+6O4 +2Mn+4O2 + 2KOH

 

электронный баланс

S+4 – 2ē  S+6

3

Mn+7 + 3ē  Mn+4

2

 

метод полуреакций:

MnO41- + 2H2O + 3ē  MnO2 + 4OH-

2

SO32- + 2OH- - 2ē  SO42- + H2O

3

–––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––

2MnO4- + 4H2O + 3SO32- + 6OH-  2MnO2 + 8OH- + 3SO42- + 3H2O

или 2MnO4- + H2O + 3SO32-  2MnO2 + 2OH- + 3SO42-

 

Фиолетовый раствор KMnO4 после окончания реакции обесцвечивается и наблюдается выпадение бурого осадка.

 
^
Реакции в щелочной среде.


K2S+4O3 + 2KMn+7O4 + 2KOH  K2S+6O4 +2K2Mn+6O4 + H2O

 

электронный баланс

S+4 – 2ē  S+6

1

Mn+7 + 1ē  Mn+6

2

 

метод полуреакций:

SO32- + 2OH- - 2ē  SO42- + H2O

1

MnO41- + ē  MnO42-

2

–––––––––––––––––––––––––––––––––––––

SO32- + 2OH- + 2MnO4-  SO42- + H2O + 2MnO42-

 

Фиолетовый раствор KMnO4 превращается в зеленоватый раствор K2MnO4.

Таким образом,



^

 

Реакции с дихроматом калия в качестве окислителя


 

Степень окисления хрома понижается с +6 до +3. Наблюдается изменение окраски реакционной массы с желто-оранжевого цвета до зеленого или фиолетового.

 

1)      

K2Cr2+6O7 + 3H2S-2 + 4H2SO4  K2SO4 + Cr2+3(SO4)3 + 3S0 + 7H2O

 

электронный баланс:

2Cr+6 + 6ē  2Cr+3

1

S-2 - 2ē  S0

3

 

метод полуреакций:

Cr2O72- + 14H+ + 6ē  2Cr3+ + 7H2O

1

H2S0 - 2ē  S0 + 2H+

3

––––––––––––––––––––––––––––––––––

Cr2O72- + 8H+ + 3H2S  2Cr3+ + 7H2O + 3S0


2)

K2Cr2+6O7 + 6Fe+2SO4 + 7H2SO4  3Fe2+3(SO4)3 + K2SO4 + Cr2+3(SO4)3 + 7H2O

 

электронный баланс:

2Cr+6 + 6ē  2Cr+3

1

Fe+2 – ē  Fe+3

6

 

метод полуреакций:

Cr2O72- + 14H+ + 6ē  2Cr3+ + 7H2O

1

Fe2+ - ē  Fe3+

6

–––––––––––––––––––––––––––––––––––––

6Fe2+ + Cr2O72- + 14H+  2Cr3+ + 6Fe3+ + 7H2O


3)

K2Cr2+6O7 + 14HCl-1  3Cl20­ + 2KCl + 2Cr+3Cl3 + 7H2O


электронный баланс:

2Cr+6 + 6ē  2Cr+3

1

2Cl-1 – 2ē  Cl20

3

 

метод полуреакций:

Cr2O72- + 14H+ + 6ē  2Cr3+ + 7H2O

1

2Cl1- - 2ē  Cl20

3

–––––––––––––––––––––––––––––––––––

Cr2O72- + 6Cl- + 14H+  2Cr3+ + 3Cl20 + 7H2O
^

Окислительные свойства азотной кислоты



Окислителем в молекуле (см. также "Азотная кислота") азотной кислоты является N+5, который в зависимости от концентрации HNO3 и силы восстановителя (например, активности металла - см. также тему " Азотная кислота") принимает от 1 до 8 электронов, образуя
N+4O2;  N+2O;  N2+1O;  N20;  N-3H3(NH4NO3);

 

1)      

Cu0 + 4HN+5O3(конц.)  Cu+2(NO3)2 + 2N+4O2­ + 2H2O

 

электронный баланс:

Cu0 – 2ē  Cu+2

1

N+5 + ē  N+4

2

 

метод полуреакций:

Cu0 – 2ē  Cu+2

1

NO3- + 2H+ + ē  NO2 + H2O

2

––––––––––––––––––––––––––––––––

Cu0 + 2NO3- + 4H+  Cu2+ + 2NO2 + 2H2O


2)

3Ag0 + 4HN+5O3(конц.)  3Ag+1NO3 + N+2O­ + 2H2O

 

электронный баланс:

Ag0 - ē  Ag+

3

N+5 + 3ē  N+2

1

 

метод полуреакций:

Ag0 - ē  Ag+

3

NO3- + 4H+ + 3ē  NO + 2H2O

1

––––––––––––––––––––––––––––––

3Ag0 + NO3- + 4H+  3Ag+ + NO + 2H2O

 

3)      

5Co0 + 12HN+5O3(разб.)  5Co+2(NO3)2 + N20­ + 6H2O

 

электронный баланс:

Co0 - 2ē  Co+2

5

2N+5 + 10ē  N20

1

 

метод полуреакций:

Co0 - 2ē  Co+2

5

2NO3- + 12H+ + 10ē  N2 + 6H2O

1

–––––––––––––––––––––––––––––––––

5Co0 + 2NO3- + 12H+  5Co2+ + N2 + 6H2O

 

4)      

4Ca0 + 10HN+5O3(оч.разб.)  4Ca+2(NO3)2 + N-3H4NO3 + 3H2O

 

электронный баланс:

Ca0 - 2ē  Ca+2

4

N+5 + 8ē  N-3

1

 

метод полуреакций:

Ca0 - 2ē  Ca+2

4

NO3- + 10H+ + 8ē  NH4+ + 3H2O

1

–––––––––––––––––––––––––––––––––

4Ca0 + NO3- + 10H+  4Ca2+ + NH4+ + 3H2O

 

При взаимодействии HNO3 с неметаллами выделяется, как правило, NO:

 

1)      

3C0 + 4HN+5O3  3C+4O2­ + 4N+2O­ + 2H2O

 

электронный баланс:

C0 - 4ē  C+4

3

N+5 + 3ē  N+2

4

метод полуреакций:

C0 + 2H2O - 4ē  CO2 + 4H+

3

NO3- + 4H+ + 3ē  NO + 2H2O

4

–––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––

3C0 + 6H2O + 4NO3- + 16H+  3CO2 + 12H+ + 4NO + 8H2O

или 3C0 + 4NO3- + 4H+  3CO2 + 4NO + 2H2O

 

2)      

3P0 + 5HN+5O3 + 2H2O  3H3P+5O4 + 5N+2

 

электронный баланс:

P0 - 5ē  P+5

3

N+5 + 3ē  N+2

5

метод полуреакций:

P0 + 4H2O - 5ē  PO43- + 8H+

3

NO3- + 4H+ + 3ē  NO + 2H2O

5

––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––

3P0 + 12H2O + 5NO3- + 20H+  3PO43- + 24H+ + 5NO + 10H2O

или 3P0 + 2H2O + 5NO3-  3PO43- + 4H+ + 5NO

^

Пероксид водорода в окислительно-восстановительных реакциях


 

1.      Обычно пероксид водорода используют как окислитель:

 

H2O2 + 2HI-1  I20 + 2H2O

 

электронный баланс:

2I- - 2ē  I20

1

[O2]-2 + 2ē  2O-2

1

 

метод полуреакций:

2I- - 2ē  I20

1

H2O2 + 2H+ + 2ē  2H2O

1

––––––––––––––––––––––

2I- + H2O2 + 2H+  I2 + 2H2O

 

При действии сильных окислителей пероксид водорода может окисляться, образуя кислород и воду.

 

5H2O2 + 2KMn+7O4 + 3H2SO4  5O20­ + K2SO4 + 2Mn2+SO4 + 8H2O

 

электронный баланс:

[O2]-2 - 2ē  O20

5

Mn+7 + 5ē  Mn+2

2

 

метод полуреакций:

MnO4- + 8H+ + 5ē  Mn2+ + 4H2O

2

H2O2 - 2ē  O2 + 2H+

5

––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––

2MnO4- + 5H2O2 + 16H+  2Mn2+ + 8H2O + 5O2 + 10H+

или 2MnO4- + 5H2O2 + 6H+  2Mn2+ + 8H2O + 5O2


Лекция № 12.

Полимеры


Соединения, молекулы которых состоят из повторяющихся одинаковых звеньев – молекул низкомолекулярных соединений или их остатков, связаны друг с другом ковалентными связями.

Низкомолекулярные вещества, из которых получаются полимеры, называются мономерами или мономерными единицами.

Число, показывающее количество мономеров, образующих данную макромолекулу, называют степенью /коэффициентом/ полимеризации и обозначают через «n».

К высокомолекулярным соединениям относятся многие природные соединения, например, белки, натуральный каучук, целлюлоза, а также производные целлюлозы – этилцеллюлоза, нитроцеллюлоза и др. Наибольшее значение приобретают синтетические высокомолекулярные соединения, например, каучук, волокна, пластмассы и т.д.


Химическое строение полимеров

Химическое строение полимеров определяется природой атомов, составляющих полимер, расположением атомов в пространстве, типами химических связей в полимере и взаимным влиянием атомов друг на друга.

По внутреннему строению различают линейные и пространственные /сетчатые/ полимеры.

У линейных полимеров мономерные единицы связываются одна с другой в одном направлении. Схематичное строение линейного полимера:

…………. – А – А – А – А – А – А – …………

А – мономерная единица.

Линейные полимеры гибкие, эластичные, могут, хотя и незначительно, растворяться в различных растворителях. Эти полимеры относятся к термопластичным, т.е. к таким, которые размягчаются при нагреве и могут длительное время находиться в вязко-текучем состоянии, а при охлаждении полимер переходит в твердое состояние, сохраняя при этом прежние свойства.

К линейным полимерам относятся: полиэтилен, полистирол, полихлорвинил.

У сетчатых полимеров мономерные единицы связываются одна с другой в двух или трех измерениях. Сетчатые полимеры хрупки, неэластичны, обладают повышенной механической твердостью и химической стойкостью, тугоплавки, нерастворимы /в некоторых растворителях только набухают/. Эти полимеры относятся к термореактивным, то есть к таким, которые при нагревании не размягчаются,а при более высоких температурах разлагаются с потерей первоначальных свойств.

К сетчатым полимерам относятся резольные фенол-формальдегидные, мочевино-формальдегидные смолы, глифтали и др.

Мономеры в полимере соединены двумя типами химических связей.

Ординарная связь в полимерах называется σ – связью. Эта связь является главной связью. В полимерах часто имеют место двойные связи, тогда одна из них σ-связь, а другая π-связь. Последняя менее прочная, чем σ-связь.

По форме молекулы полимеров бывают в виде лент или нитей, тогда они называются фибрилярными. Полимеры в виде клубков называются глобулярными, молекулярные веса полимеров превышают десять тысяч углеродных единиц.

Линейные/ термопластичные/ полимеры могут быть в трех состояниях:

- стеклообразном/твердоэластичном/;

- упругоэластичном/ каучукоподобном/;

- вязкотекучем/ текучем/.

Переход полимера при изменении температуры из одного состояния в другое характеризуется температурами текучести и стеклования. Для пространственных

/ термореактивных/ полимеров эти состояния не характерны.

Методы получения полимеров

Синтетические полимеры получаются двумя методами: методом полимеризации и поликонденсации.

Реакцией полимеризации называется реакция соединения некоторого количества одинаковых небольших молекул в более крупную – макромолекулу, без образовакния побочных продуктов. Полимеризации легко подвергаются непредельные соединения с двойными и тройными связями.

Пример:

n (СН2 = СН2) à [ -CH2 – CH2 – ]n

этилен полиэтилен

В реакции полимеризации могут участвовать различные мономеры. Такая полимеризация называется сополимеризацией, а ее продукты – сополимерами.

Поликонденсация – химическая реакция образования высокомолекулярного соединения из низкомолекулярных, идущая с выделением побочных продуктов, например, воды, аммиака, хлористого водорода и др.

Пример:

O O O

║ ║ ║

n NH2 – (CH2)5 – C → - NH – (CH2)5 – C – NH – (CH2)5 – C – … + m H2O



OH

В результате реакции поликонденсации аминокапроновой кислоты, содержащей цепь из шести атомов углерода, образуется полимер, который называется капроном.

Полимеры обладают рядом физико-химических свойств, важнейшими из которых являются эластичность, способность к волокно- и пленкообразованию, малый объемный вес, низкая теплопроводность, высокая химическая стойкость и др.




оставить комментарий
страница12/12
Дата12.10.2011
Размер0,91 Mb.
ТипДокументы, Образовательные материалы
Добавить документ в свой блог или на сайт

страницы: 1   ...   4   5   6   7   8   9   10   11   12
плохо
  1
средне
  1
отлично
  3
Ваша оценка:
Разместите кнопку на своём сайте или блоге:
rudocs.exdat.com

Загрузка...
База данных защищена авторским правом ©exdat 2000-2017
При копировании материала укажите ссылку
обратиться к администрации
Анализ
Справочники
Сценарии
Рефераты
Курсовые работы
Авторефераты
Программы
Методички
Документы
Понятия

опубликовать
Загрузка...
Документы

наверх