Окислительно-восстановительные реакции в ЕГЭ по химии

     Мы продолжаем вместе постигать тонкости ЕГЭ по химии, и на очереди сегодня одна из ключевых тем. Разбираемся в том, что такое окислительно-восстановительные реакции и где это знание встретится в КИМах. Поехали! 

ОВР – это?

     Что же такое овр? Окислительно-восстановительные реакции – это химические реакции, сопровождающиеся изменением степени окисления у атомов реагирующих веществ, при этом некоторые частицы отдают электроны, а некоторые получают.

     Еще немного теории. Разберемся, что такое окислитель и восстановитель. 

Окислители – это частицы (атомы, молекулы или ионы), которые принимают электроны в ходе химической реакции. При этом степень окисления окислителя понижается, а сами окислители восстанавливаются.

Восстановители – это частицы (атомы, молекулы или ионы), которые отдают электроны в ходе химической реакции. При этом степень окисления восстановителя повышается, а сами восстановители окисляются.

     Примеры типичных окислителей:

• простые вещества-неметаллы с наиболее сильными окислительными свойствами (фтор F2, кислород O2, хлор Cl2);
• сложные вещества, в составе которых есть ионы металлов или неметаллов с высокими положительными (как правило, высшими) степенями окисления: кислоты (HN+5O3, HCl+7O4), соли (KN+5O3, KMn+7O4), оксиды (S+6O3,  Cr+6O3)
• соединения, содержащие некоторые катионы металлов, имеющих  высокие степени окисления: Pb4+, Fe3+, Au3+ и др.

     Примеры типичных восстановителей:

• простые вещества-металлы (восстановительные способности металлов определяются рядом электрохимической активности);
• сложные вещества, в составе которых есть атомы или ионы неметаллов с отрицательной (как правило, низшей) степенью окисления: бинарные водородные соединения (H2S, HBr), соли бескислородных кислот (K2S, NaI);
• некоторые соединения, содержащие катионы с минимальной положительной степенью окисления (Sn2+, Fe2+, Cr2+), которые, отдавая электроны, могут повышать свою степень окисления;
• соединения, содержащие сложные ионы, состоящие из неметаллов с промежуточной положительной степенью окисления (S+4O3)2–, (НР+3O3)2–, в которых элементы могут, отдавая электроны, повышать свою положительную степень окисления.

     Большинство остальных веществ способны проявлять как окислительные, так и восстановительные свойства. 

Классификация ОВР

     Окислительно-восстановительные реакции принято делить на четыре типа:

1. Межмолекулярные реакции

Протекают с изменением степени окисления разных элементов из разных реагентов. При этом образуются разные продукты окисления и восстановления.

2. Внутримолекулярные реакции

Разные элементы из одного реагента  переходят в разные продукты. 

3. Реакции диспропорционирования (самоокисления-самовосстановления)

Окислитель и восстановитель – один  и тот же элемент одного реагента, который при этом переходит в разные продукты.

4. Репропорционирование (конпропорционирование, контрдиспропорционирование)

Окислитель и восстановитель – это один и тот же элемент, который из разных реагентов переходит в один продукт. Реакция, обратная диспропорционированию.

ОВР в ЕГЭ по химии

     На самом деле очень важно понять, что в данной статье мы даем далеко не всю теорию, которую следует знать, чтобы успешно справиться с заданиями на овр, иначе нам не хватило бы ни то, что одной статьи, пожалуй, и серии материалов, посвященных этой теме. Настоятельно рекомендуем проштудировать интернет и учебники, чтобы обзавестись полноценными “конспектами” по окислительно-восстановительным реакциям. 

     Во второй части ЕГЭ по химии овр мы встречаем в 29 и 30 заданиях. Предлагаем, рассмотреть несколько вариаций заданий и их решения.

Задание 29:

Из предложенного перечня выберите вещества, между которыми протекает

окислительно-восстановительная реакция. В ходе этой реакции не образуются осадок или газ. Запишите уравнение реакции с участием выбранных веществ. Составьте электронный баланс, укажите окислитель и восстановитель.

Перечень веществ: соляная кислота, нитрат серебра, дихромат натрия, хлорид железа(II), гидрокарбонат кальция, сульфит бария. 

Допустимо использование водных растворов.

Решение:

6FeCl2 + Na2Cr2O7 + 14HCl = 2NaCl + 6FeCl3 + 2CrCl3 + 7H2O

Fe+2 – 1𝑒̅ = Fe+3    6

2Cr+6 + 6𝑒̅= 2Cr+3  1

Задание 30:

Из предложенного перечня выберите вещества, между которыми протекает реакция ионного обмена с растворением осадка. 

Запишите молекулярное, полное и сокращённое ионное уравнения реакции с использованием выбранных веществ. 

Перечень веществ: соляная кислота, нитрат серебра, дихромат натрия, хлорид железа (II), гидрокарбонат кальция, сульфит бария. Допустимо использование водных растворов.

Решение:

BaSO3 + 2HCl = BaCl2 + H2O + SO2

BaSO3 + 2H+ + 2Cl– = Ba2+ + 2Cl– + H2O + SO2

BaSO3 + 2H+ = Ba2+ + H2O + SO2

     Сегодня мы окунулись в мир окислительно-восстановительных реакций: немного познакомились с теорией и посмотрели задания из реальных КИМов ЕГЭ по химии. Еще раз напоминаем, что в данной теме при самостоятельном обучении разбираться следует куда глубже, ведь теории – непочатый край! 

     Но помните, какой бы каверзной ни была тема, у вас все получится, и решению поддастся любое химическое уравнение. Мы в вас верим, ваш Умскул!