Примеры решения задач по теме: Окислительно-восстановительное титрование

1. Окислительно - восстановительный эквивалент

Пример. Вычислить эквивалент дихромата калия K₂Cr₂O₇ в реакции взаимодействия с йодидом калия KI в кислой среде.

Решение:

1-й способ (по изменению степени окисления)

В реакции восстановления иодидом ион Cr₂O₇^2- восстанавливается до иона Cr³⁺. Схема реакции:

K₂Cr₂O₇ + KI + H₂SO₄ → Cr₂(SO₄)₃ + I₂ + K₂SO₄ + H₂O.

Изменение степени окисления хрома равно 6, что видно из электронного уравнения, записанного для процесса восстановления:

2Cr⁺⁶ + 6e^- = 2Cr³⁺,

ЭK₂Cr₂O₇ = М (K₂Cr₂O₇) / 6 = 294,22 / 6 = 49,04

2-й способ (по электронно – ионному уравнению)

Составляем электронно – ионное уравнение для процесса восстановления:

Cr₂O₇^2- + 14H⁺ + 6e^- = 2Cr³⁺ + 7H₂O,

ЭK₂Cr₂O₇ = М (K₂Cr₂O₇) / 6 = 294,22 / 6 = 49,04

Последовательность составления электронно-ионных уравнений следующая:

1. Записывают схему полуреакции в ионном виде:

Cr₂O₇^2- + H⁺^→2Cr³⁺ + H₂O

2. Проверяют число атомов каждого элемента в левой и правой частях уравнения (должно соблюдаться их равенство):

Cr₂O₇^2- + 14H⁺ → 2Cr³⁺ + 7H₂O

3. Уравнивают суммы зарядов. Сумма и знак электрических зарядов в левой и правой частях уравнения должны совпадать:

Cr₂O₇^2- + 14H⁺ + 6e^- = 2Cr³⁺ + 7H₂O.

Так же составляют электронно – ионное уравнение для процесса окисления иодид-ионов:

2I^- - 2e^- = I₂.

Исходя из правила, по которому число электронов, отданных восстановителем, должно быть равно числу электронов, полученных окислителем, умножают электронно – ионные уравнения на соответствующие множители.

Путем суммирования электронно – ионных уравнений для процессов восстановления и окисления, умноженных на соответствующие коэффициенты, получают ионное уравнение реакции, по которому составляют молекулярное уравнение:

Cr₂O₇^2- + 6I^- + 14H⁺= 3I₂ + 2Cr³⁺ + 7H₂O

K₂Cr₂O₇ + 6KI + 7H₂SO₄= 3I₂+Cr₂(SO₄)₃ + 4K₂SO₄ + 7H₂O.

При составлении электронно-ионных уравнений нужно руководствоваться следующим:

Если продукт реакции содержит меньше кислорода, чем исходное вещество, то в кислой среде происходит связывание кислорода и ионов водорода с образованием воды. В нейтральной и щелочной средах освобождающийся кислород взаимодействует с водой, образуя гидроксильные ионы.
Если продукт реакции содержит больше кислорода, чем исходное вещество, то в нейтральных и кислых растворах расходуется вода, а в щелочных растворах – ионы гидроксила.