Памятка "Окислительно-восстановительные реакции"
материал для подготовки к егэ (гиа, 11 класс)

Только окислители

Только восстановители

И окислители, и восстановители

Степень окисления элемента

высшая

низшая

промежуточная

Примеры

N+5: HNO3 и нитраты

S+6: H2SO4 и сульфаты

Cr+6: хроматы и бихроматы

Mn+7: KMnO4

Pb+4 : PbO2

N-3 (NH3 и его производные)

S -2 (H2S и сульфиды)

I-1 (HI и иодиды), простые вещества-металлы

N+4: NO2

S+4(SO2исульфиты)

Mn+4(MnO2),

простые вещества-неметаллы (N2, P, C, S и др.)

Окислитель

Среда, реагенты

Продукты реакции

Пример реакции

О2

О-2, кислая

Н2О

О-2, щелочная и нейтральная

ОН-

Pb+4O2

кислая

Pb+2

КMnО4

Кислая (H2SО4)

MnSО4

2КMnО4 + 3H2SО4+5Na2SO 3= К2 SО4 + MnSО4+5 Na2SO4 +3 Н2О

2KMnO4 + 5K2SO3 + 3H2SO4 = 2MnSO4 + 6K2SO4 + 3H2O (обесцвечивание)

Нейтральная или слабощелочная

Mn+4О2

2КMnО4+ Н2О+3Na2SO3 = 2KOH + 2MnО2+3 Na2SO4

2KMnO4 + 3NaNO2 + H2O = 2MnO2 + 3NaNO3 +2KOH (MnО2 – бурый осадок)

Сильнощелочная

К2Mn+6О4

2KMnO4 +2KOH+Na2SO 3= К2MnО4+ Na2SO4+ H2O (р-р зеленого цвета)

K2MnO4

Кислая (H2SО4)

Mn+2SО4

K2MnO4 + 2K2S + 4H2SO4 = MnSO4 + 2S + 3K2SO4 + 4H2O (обесцвечивание)

Нейтральная или слабощелочная

Mn+4О2

K2MnO4 + K2S + 2H2O = S + MnO2 + 4KOH

MnО2

Кислая

Mn+2 (NO3)2

MnO2 + 2Fe(NO3)2 + 4HNO3 = Mn(NO3)2 + 2Fe(NO3)3 + 2H2O

K2CrO4

K2Cr2O7

Кислая (H2SО4)

Cr3+ (CrCl3, Cr2(SO4)3, Cr(NO3)3)

K2Cr2O7 + 3H2S + 4H2SO4 = Cr2(SO4)3 + 3S + K2SO4 + 7H2O

Нейтральная

Cr3+  Cr(OН)3

K2Cr2O7+3Na2SO3+ 4H2O = 2Cr(OН)3+3 Na2SO4+ 2KOH

Кислородсодержащие кислоты хлора и брома

(HClO - хлорноватистая, HClO3- хлорноватая, HClO4 - хлорная,

HBrO3) и их соли

Cl-( HCl; KCl)

Br-( KBr)

HClO3 + S + H2O = HCl + H2SO4 

3KClO4 + 8Al + 12H2SO4 = 3KCl + 4Al2(SO4)3 + 12H2O

KBrO + MnCl2 + 2KOH = KBr + MnO2 + 2KCl + H2O

Кислородсодержащие кислоты иода (HIO3, HIO4) и их соли

I2,

 под действием более сильных восстановителей – до иодид-иона I‾

HIO3 + 5HI = 3I2 + 3H2O

KI + KIO4 + 4H2SO4 = 4I2 + 4K2SO4 + 4H2O

HIO3 + 3H2S = HI + 3S + 3H2O 

H2SO4 (конц)

С малоактивными металлами (Cu, Ag и др.), HBr и некоторыми неметаллами (С, S, Р)

SO2

2Ag + 2H2SO4(конц.) = Ag2SO4 + SO2 + 2H2O

2HBr + H2SO4(конц.) = Br2 + SO2 + 2H2O

C + 2H2SO4(конц.) = CO2 + 2SO2 + 2H2O

С восстановителями средней силы (Ni; KBr)

S0

с активными металлами (Zn, Mg, Al, Ca и др.)

S0  или H2S-2

3Mg + 4H2SO4(конц.) = 3MgSO4 + S + 4H2O

8Al + 15H2SO4(конц.) = 4Al2(SO4)3 + 3H2S + 12H2O 

HNO3  (конц)

С малоактивными металлами и (Pb; Cu; Hg; Ag с неметаллами)

NO2 (бурый газ)

Cu + 4HNO3(конц.) = Cu(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O

P + 5HNO3(конц.) = H3PO4 + 5NO2 + H2O

I2+ 10HNO3(конц.) = 2HIO3+ 10NO2+4 H2O

HNO3  (разб)

С малоактивными металлами и (Pb; Cu; Hg; Ag)

NO

Сu + 8HNO3(разб.) = 3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O

С активными металлами  (Ca; Mg; Zn)

N2O или N2

4Zn + 10HNO3(разб.) = 4Zn(NO3)2 + N2O + 5H2O

5Zn + 12HNO3(разб.) = 5Zn(NO3)2 + N2 + 6H2O 

HNO3  (очень разб)

С активными металлами (Ca; Mg; Zn)

NH3 

(NH4NO3)

4Mg + 10HNO3(оч.разб.) = 4Mg(NO3)2 + NH4NO3  +3H2O

NO3¯

В растворах с активными металлами

NH3 

4Zn + KNO3 + 7KOH + 6H2O = 4K2[Zn(OH)4] + NH3

В  расплавах

NO2-

    Zn + NaNO3 + 2NaOH = Na2ZnO2 + NaNO2 + H2O

Катионы металлов в высшей степени окисления

(Fe3+, Cu2+, Hg2+)

Fe2+, Cu+

2CuCl2 + 2KI = 2CuCl + I2 + 2KCl

2FeCl3 + H2S = 2FeCl2 + S + 2HCl

O3

Кислая

O2 + H2O

O2 + OH-

Восстановитель

Среда, реагенты

Продукты реакции

Пример реакции

Активные металлы (щелочные, щелочноземельные, Zn, Al, Fe и др.) и некоторые неметаллы

(H2, C, P, Si)

Кислая

Fe2+

Fe + H2SO4(разб.) = FeSO4 + H2 

Щелочная

[Zn(OH)4]- [Al(OH)4]-

4Zn + NaNO3 + 7NaOH + 6H2O = NH3 + 4Na2[Zn(OH)4]

2Al + 2NaOH + 6H2O = 2Na[Al(OH)4] + 3H2 

С

СО

 СО2

С + FeO = Fe + CO

C + 4HNO3( конц.) = CO2 + 4NO2 + 2H2O

Р

Под действием сильных окислителей

Н3РО4

P + 5HNO3(конц.) = H3PO4 + 5NO2 + H2O

Бескислородные кислоты (HCl, HBr, HI, H2S) и их соли

Нейтральные атомы или молекулы, способные в некоторых случаях к дальнейшему окислению

8KI + 5H2SO4 = H2S + 4I2 + 4K2SO4 + 4H2O

H2S + 4Cl2 + 4H2О = 8HCl + H2SO4 

При обжиге сульфидов p- и d- элементов образуется SO2:

2ZnS + 3O2 = 2ZnO + 2SO2 

Гидриды щелочных и щелочноземельных металлов

H2

NaH + H2O = NaOH + H2

Катионы металлов в низшей степени окисления (Fe2+,Cu+,Sn2+

SnCl2 + Cl2 = SnCl4

6CuCl + K2Cr2O7 + 14HCl(разб.) = 6CuCl2 + 2CrCl3 + 2KCl + 7H2O

6FeSO4 + KClO3 + 3H2SO4 = 3Fe2(SO4)3 + KCl + 3H2O

Катион Cr3+

Щелочная среда

CrO42- (но не до бихромат-иона Cr2O72-!):

Сr2(SO4)3 + 16NaOH + 3Br2 = 2Na2CrO4 + 6NaBr + 3Na2SO4 + 8H2O

Азотистая кислота НNO2 и нитриты

При взаимодействии с сильными восстановителями

(H2S, HI, KI)

NO

2HNO2 + 2HI = 2NO + I2 + 2H2O

При взаимодействии с сильными окислителями (KMnO4, K2Cr2O7, KClO3)

HNO3 и ее соли

5NaNO2 + 2KMnO4 + 3H2SO4 = 5NaNO3 + + 2MnSO4 + K2SO4 +3H2O

I2

I-

I2 + H2S = S + 2HI

2P + 3I2 = 2PI3 

Fe + I2 = FeI2 

При взаимодействии с сильными окислителями (Сl2, HNO3, HClO3 и др.)

НIO3 и ее соли

I2 + 5Cl2 + 6H2O = 2HIO3 + 10HCl

Окислитель

Восстановитель

Азотистая кислота НNO2 и нитриты

При взаимодействии с сильными восстановителями

 (H2S, HI, KI) обычно восстанавливаются до NO

 (иногда до других соединений азота в более низких степенях окисления):

2HNO2 + 2HI = 2NO + I2 + 2H2O 

При взаимодействии с сильными окислителями (KMnO4, K2Cr2O7, KClO3) окисляются до HNO3 и ее солей:

5NaNO2 + 2KMnO4 + 3H2SO4 = 5NaNO3 + + 2MnSO4 + K2SO4 + 3H2O

Иод в свободном состоянии I2

Восстанавливается до I¯

I2 + H2S = S + 2HI

2P + 3I2 = 2PI3 

Fe + I2 = FeI2 

При взаимодействии с сильными окислителями (Сl2, HNO3, HClO3 и др.) окисляется до НIO3 и ее солей 

I2 + 5Cl2 + 6H2O = 2HIO3 + 10HCl

Сера

C Н2 и металлами восстанавливается до S-2:

S + H2 = H2S

S + Fe = FeS

Под действием О2, Сl2, конц. H2SO4, конц. HNO3, KMnO4, K2Cr2O7 и др. окисляется до S+4 или S+6:

S + 2H2SO4(конц.) = 3SO2 + 2H2O

S + 2KMnO4 = К2SO4 + 2MnO2 

SO2, H2SO3 и сульфиты

Под действием восстановителей (Н2S, С, активных металлов и др.), восстанавливаются до S0 или S-2

Н2SO3 + 2H2S = 3S + 3H2O

SO2 + C = S + CO2 

Na2SO3 + 3Zn + 8HCl = H2S + 3ZnCl2 + 2NaCl + 3H2O 

Под действием сильных окислителей (О2, KClO3, HClO4, KMnO4, K2Cr2O7, конц. HNO3 и др.) окисляются до S+6

SO2 + 2HNO3(конц.) = H2SO4 + 2NO2 

3K2SO3 + K2Cr2O7 + 4H2SO4 = 4K2SO4 + Cr2(SO4)3 + 4H2O 

Пероксид водорода Н2О2 

В присутствии восстановителей  О-1 может понижать степень окисления до О-2

4H2O2 + PbS = PbSO4 + 4H2O 

При взаимодействии с окислителями  О-1 способен повышать степень окисления до О0, образуя в свободный кислород О2

3H2O2 + 2KMnO4 = 3O2 + 2MnO2 + 2KOH + + 2H2O