через 250г раствора гидроксида кальция пропускали углекислый газ до прекращения выделения осадка. масса отфильтрованного и высушенного осадка составила 39, 4г. рассчитайте массовую долю гидроксида кальция в исходном растворе​

гы Окислительно-восстановительные реакции часто довольно громоздки и, тем не менее, их нужно уметь уравнивать. Для этой цели используют предельно простую модель молекулы. Прежде всего вводят понятие о степени окисления атома в молекуле. Начнем с конкретных примеров. Степень окисления атомов в молекулах простых веществ (H2, F2, O2, O3, графит, алмаз, металлы) принимается равной нулю. Атомы щелочных металлов во всех соединениях с неметаллами имеют степень окисления равную +1 (если вспомнить о ионном характере связи в этих молекулах, то это действительно так). Атомы фтора (самого активного из всех неметаллов) во всех соединениях имеют степень окисления равную -1. В соединениях с металлами, где имеется ионный тип связи, это действительно так. Но выше мы уже видели, что в молекуле HF электронная пара, образующая химическую связь, лишь немного смещена к атому фтора и у него (исходя из величины дипольного момента) появляется заряд равной -0.4. При введении понятия "степень окисления" постулируется, что все ковалентные полярные связи становятся ионными. И только после этого нужно вычислиь тот заряд, который был бы у данного атома, а величину этого заряда в целых единицах принимают за степень окисления.

Атомы кислорода во всех соединениях (кроме O2, O3, H2O2 и ее производных, F2O) имеют степень окисления равную -2.

 

Дальше начинается элементарный подсчет. Любая молекула в целом электронейтральна: сумманое число положительных степеней окисления в молекуле равно суммарному числу отрицательных степеней окисления. Рассмотрим оксиды азота:

Так как степень окисления атомов кислорода равна -2, то степень окисления атомов азота можно легко подсчитать (они приведены под формулами оксидов).

Водород в соединениях с металлами (в молекулах гидридов металлов) имеет степень окисления равную -1. Водород в соединениях с неметаллами (как самый слабый из неметаллов) имеет степень окисления равную +1.

Итак, степень окисления атома в молекуле равна тому заряду, который был бы на данном атоме, если бы все ковалентные полярные связи стали ионными.

 

В качестве примера уравнивания окислительно- восстановительной реакции рассмотрим реакцию горения угля:

C + O2 = CO2,

Подытожим все сказанное.

Химические реакции, в которых атомы одного или нескольких элементов изменяют свою степень окисления, называются окислительно- восстановительными.

Окислители - это вещества, которые в результате химической реакции присоединяют к себе электроны (в разобранной реакции это и кислород, и молекулы кислорода, и атомы кислорода - можно использовать любое название).

Восстановители - это вещества, которые в результате химической реакции отдают электроны (в разобранной реакции это углерод или атом углерода).

Восстановители в результате окислительно-восстановительной реакции окисляются (у атомов восстановителя отбираются электроны).

Окислители в результате окислительно-восстановительной реакции восстанавливаются (атомы окислителя присоединяют к себе электроны).

В сульфате меди степень окисления атома меди равна +2 (Cu+2), атома кислорода -2 (О-2). При электролитической диссоциации в растворе появляются реальные ионы:

CuSO4 = Cu2+ + SO42-.

Чтобы подчеркнуть, что это реальные ионы, числа пишут перед знаком заряда (а в степенях окисления атомов - наоборот).

Кроме метода электронного баланса при уравнивании окислительно- восстановительных реакций часто используется метод электронно- ионного баланса. Он иногда имеет определенные преимущества.

1) Формула бутанола С4Н9 - ОН, но в данном случае удобнее пользоваться молекулярной формулой С4Н10О
2) Масса 2 моля бутанола:
    М (С4Н10О) = 4*12 + 10*1 + 16 = 74 /моль
3) Реакция сгорания бутанола:
    С4Н10О + 6О2 = 4СО2 + 5Н2О
4) Выделяется газ - СО2, рассчитаем массу 1 моля этого газа:
    М(СО2) = 12 + 2*16 = 44 г/моль
5) Из ур-ия реакции видно, что при сгорании 1 моля (или 74 г) бутанола выделяется 4 моля (или 4*44 = 176 г) СО2
    Составляем пропорцию:
    74 г бутанола 176 г СО2
    Х г бутанола 150 г СО2
    Х = 74*150/176 = 63,07 г бутанола