Ваш учитель не хочет, чтобы вы читали эту статью. Почему? Словосочетание "окислительно-восстановительные реакции" вводит в жуткий трепет учителей химии. Мои ученики называют ОВР "песней, конфетой, мороженым и шоколадом вместе взятыми". Изучив секреты мастерства, вы рискуете научиться писать ОВР методом полуреакций лучше собственного преподавателя. Почему же так рознятся отношения к ОВР? Все дело в методе написания.
1. Метод электронного баланса предполагает знание на память продуктов ОВР, ученик должен только расставить коэффициенты, используя электронный баланс. Вдумайтесь в слова "знать на память все ОВР". Вы помните многие события, дни рождения, номера телефонов? То-то и оно. Если бы я выучила на память все ОВР, я бы попала в психиатрическую клинику на пожизненное пребывание. Почему же до недавнего времени в заданиях ЕГЭ предлагали именно этот метод? Ответ банален до неприличия - более 90% школьных учителей не могут писать ОВР. Никак. Никаким методом. Грустно, но это так. С 2017 года в 30 задании ЕГЭ не оговаривается метод написания ОВР, предлагается только составить электронный баланс и определить окислитель и восстановитель.
2. Метод полуреакций ("песня, конфета, мороженое и шоколад вместе взятые") позволяет писать ВСЕ окислительно-восстановительные реакции, зная всего лишь полтора десятка реперных точек и рекомендаций и владея несложной технологией. Кстати, продукты могут образоваться разные в зависимости от температуры, концентрации окислителя и др. Мы же можем знать не столько конкретный продукт, сколько определить направление протекания ОВР. Постараюсь показать это на примере двух авторских решений одной и той же окислительно-восстановительное реакции.
Рассмотрим реальное 30 задание ЕГЭ по химии от 4 июня 2018 года.
Для выполнения задания используйте следующий перечень веществ: хлорид лития, фосфат калия, перманганат калия, фосфин, серная кислота. Допустимо использование водных растворов веществ. Из предложенного перечня веществ выберите вещества, между которыми возможна окислительно восстановительная реакция, и запишите уравнение этой реакции. Составьте электронный баланс, укажите окислитель и восстановитель.
Окислительно-восстановительная реакция может протекать только между веществами, имеющими атомы с дефицитом электронов (окислители) и атомы с избытком электронов (восстановители).
Перманганат калия включает атом марганца со степенью окисления +7 (высшая степень окисления, равна номеру группы со знаком +) может быть только окислителем - у марганца дефицит всех валентных электронов.
Фосфин включает атом фосфора со степенью окисления -3 (низшая степень окисления, равна 8 минус номер группы со знаком -) может быть только восстановителем - максимально возможный избыток электронов.
Серная кислота выполняет роль фактора среды. Кстати, в кислой среде усиливается окислительная активность кислородсодержащего окислителя.
Задание будем выполнять на обычном листе бумаги, имитируя шаги красным обведением.
1. Запишем участников реакции. Для сильных электролитов выпишем уравнения диссоциации. Они пригодятся при учете ионов-неучастников.
2. Полуреакция для окислителя. Три точки для перманганата: продукт в кислой среде - ион двухвалентного марганца, в нейтральной - оксид марганца (IV), в щелочной - манганат-ион. При написании полуреакции вначале записываем исходный ион (перманганат) и его продукт (ион двухвалентного марганца), затем уравниваем атомы кислорода по молекулам воды и атомы водорода по ионам водорода (протонам), в конце рассчитываем число электронов.
3. Полуреакция для восстановителя. Здесь есть смысл вспомнить четыре точки в виде мнемонического стишка: сульфиты - в сульфаты, нитриты - в нитраты, всяк фосфор - в фосфаты, мышьяк - в арсенаты. Технология написания аналогична: вначале пишем исходное вещество (фосфин) и его продукт (фосфат-ион), затем уравниваем кислород по воде и водород по протонам, в конце рассчитываем число электронов.
4. Составляем электронный баланс, основанный на аксиоме - число электронов, потерянных восстановителем, равно числу электронов, приобретенных окислителем. Электроны не могут появиться ниоткуда или исчезнуть бесследно.
5. Используя соответствующие коэффициенты, записываем суммарное ионное уравнение. Затем сокращаем одноименные составляющие. Nota bene! Сокращаются только молекулы воды и протоны. Кстати, с протонами нужно быть предельно внимательным, их сокращают в соответствии с индивидуальной спецификой продуктов (как в конкретной реакции). Вот это и есть творчество. Забегая вперед, можете посмотреть решение этого задания моим учеником на ЕГЭ, где предлагается два варианта продуктов, отличных от полученных в рассматриваемом случае.
6. Под ионами в левой части уравнения выписываем их партнеров по веществу-реагенту. Это ионы-неучастники окислительно-восстановительного процесса, их еще называют балластные ионы. Их количество рассчитывается по стереометрическим соотношениям в реакция диссоциации. Не забываем записывать это же количество балластных ионов под правой частью уравнения.
7. Составляем полное молекулярное уравнение, путем объединения катионов с анионами.
Окислительно-восстановительная реакция написана. Остается только указать окислитель и восстановитель.
Вы можете ознакомиться со сканом работы моего ученика (ЕГЭ по химии от 4 июня 2018 года). Это задание оценено 2 баллами из 2. На заметку спорщикам по поводу метода написания ОВР - пишите ЛЮБЫМ методом, только пишите ПРАВИЛЬНО!
В этой статье я не ставила цель научить вас писать ОВР методом полуреакций, хотелось всего лишь проанализировать задания ЕГЭ по химии 2018. В следующих статьях я обязательно расскажу вам об этом интереснейшем методе. Если вам хочется узнать об окислительно-восстановительных реакциях немного больше, приглашаю посетить соответствующую страницу моего сайта: Репетитор по химии. Окислительно-восстановительные реакции.
Вы готовитесь к ЕГЭ и хотите поступить в медицинский? Обязательно посетите мой сайт Репетитор по химии и биологии http://repetitor-him.ru. Здесь вы найдете огромное количество задач, заданий и теоретического материала, познакомитесь с моими учениками, многие из которых уже давно работают врачами. Звоните мне +7(903) 186-74-55. Приходите ко мне на курс, на Мастер-классы "Решение задач по химии" - и вы сдадите ЕГЭ с высочайшими баллами, и станете студентом престижного ВУЗа!
PS! Если вы не можете со мной связаться из-за большого количества звонков от моих читателей, пишите мне в личку ВКонтакте, или на Facebook. Я обязательно отвечу вам.
Репетитор по химии и биологии кбн В.Богунова
