Задачи к разделу Окислительно-восстановительные реакции

В данном разделе собраны задачи по теме Окислительно-восстановительные реакции. Приведены примеры задач на составление уравнений реакций, нахождение окислительно-восстановительного потенциал, и константы равновесия ОВР и другие.

Задача 1. Какие соединения и простые вещества могут проявлять только окислительные свойства? Выберите такие вещества из предложенного перечня: NH₃, CO, SO₂, K₂MnO₄, Сl₂, HNO₂. Составьте уравнение электронного баланса, расставьте коэффициенты в уравнении реакции:

HNO₃ + H₂S = H₂SO₄ + NO + H₂O.

Показать решение »

Решение.

Простые вещества, атомы которых не могут отдать электрон, а могут только присоединить его в реакциях являются только окислителями. Из простых веществ только окислителем может быть фтор F₂, атомы которого имеют наивысшую электроотрицательность. В сложных соединениях – если атом, входящий в состав этого соединения (и меняющий степень окисления) находится в своей наивысшей степени окисления, то данное соединение будет обладать только окислительными свойствами.

Из предложенного списка соединений, нет веществ, которые обладали бы только окислительными свойствами, т.к. все они находятся в промежуточной степени окисления.

Наиболее сильный окислитель из них – Cl₂, но в реакциях с более электроотрицательными атомами будет проявлять восстановительные свойства.

N^-3H₃, C⁺²O, S⁺⁴O₂, K₂Mn⁺⁶O₄, Сl⁰₂, HN⁺³O₂

HNO₃ + H₂S = H₂SO₄ + NO + H₂O.

Составим электронные уравнения:

N⁺⁵ +3e^— = N⁺²         | 8        окислитель

S^-2 — 8e^— = S⁺⁶         | 3        восстановитель

Сложим два уравнения

8N⁺⁵ +3S^-2— = 8N⁺² + 3S⁺⁶

Подставим коэффициенты в молекулярное уравнение:

8HNO₃ +3H₂S = 3H₂SO₄ + 8NO + 4H₂O.

Задача 2. Почему азотистая кислота может проявлять как окислительные, так и восстановительные свойства? Составьте уравнения реакций HNO₂: а) с бромной водой; б) с HI; в) с KMnO₄. Какую функцию выполняет азотистая кислота в этих реакциях?

Показать решение »

Решение.

HN⁺³O₂ — Степень окисления азота в азотистой кислоте равна +3 (промежуточная степень окисления). Азот в этой степени окисления может как принимать, так и отдавать электроны, т.е. может являться как окислителем, так восстановителем.

а) HNO₂ + Br₂ + H₂O = 2HBr + HNO₃

N⁺³ – 2 e = N⁺⁵            | 1        восстановитель

Br₂⁰ + 2 e = 2Br^—       | 1        окислитель   

N⁺³ + Br₂ = N⁺⁵ + 2Br^—

б) HNO₂ + 2HI = I₂ + 2NO + 2H₂O

N⁺³ + e = N⁺²                | 1         окислитель

2I^—  — 2 e = I₂            | 1        восстановитель

N⁺³ + 2I^—  = N⁺² + I₂ 

в) 5HNO₂ + 2KMnO₄ + 3H₂SO₄ = 2MnSO₄ + 5HNO₃ + K₂SO₄ + 3H₂O

N⁺³ – 2 e = N⁺⁵              | 5        восстановитель

Mn⁺⁷ + 5 e = Mn⁺²       | 2        окислитель

5N⁺³ + 2Mn⁺⁷ = 5N⁺⁵ + 2Mn⁺²

Задача 3. Определите степени окисления всех компонентов, входящих в состав следующих соединений: HСl, Cl₂, HClO₂ , HClO₃ , Cl₂O₇ . Какие из веществ являются только окислителями, только восстановителями, и окислителями и восстановителями? Расставьте коэффициенты в уравнении реакции:

КСlO₃ → КС1 + КСlO₄.

Укажите окислитель и восстановитель.

Показать решение »

Решение.

Хлор может проявлять степени окисления от -1 до +7.

Соединения, содержащие хлор в его высшей степени окисления, могут быть только окислителями, т.е. могут только принимать электроны.

Соединения, содержащие хлор в его низшей степени окисления, могут быть только восстановителями, т.е. могут только отдавать электроны.

Соединения, содержащие хлор в его промежуточной степени окисления, могут быть как восстановителями, так и окислителями, т.е. могут отдавать, так и принимать электроны.

H⁺¹Сl^-1, Cl⁰₂, H⁺¹Cl⁺³O₂^-2 , H⁺¹Cl⁺⁵O₃^-2 , Cl₂⁺⁷O₇^-2

Таким образом, в данном ряду

Только окислитель — Cl₂O₇

Только восстановитель – HСl

Могут быть как окислителем, так и восстановителем — Cl₂, HClO₂ , HClO₃

КСlO₃ → КС1 + КСlO₄.

Составим электронные уравнения

Cl⁺⁵ +6e^— = Cl^—                  | 2 | 1   окислитель

Cl⁺⁵ -2e^— = Cl⁺⁷            | 6 | 3   восстановитель

Расставим коэффициенты

4Cl⁺⁵ = Cl^— + 3Cl⁺⁷

4КСlO₃ → КС1 + 3КСlO₄.

Задача 4. Какие из приведенных реакций являются внутримолекулярными? Расставьте коэффициенты в уравнениях реакций. Укажите восстановитель, окислитель.

а) KNO₃ = KNO₂ + O₂;

б) Mq+ N₂ = Mq₃N₂;

в) KClO₃  = KCl + O₂.

Показать решение »

Решение.

В реакциях внутримолекулярного окисления-восстановления перемещение электронов происходит внутри одного соединения, т.е. и окислитель и восстановитель входят в состав одного и того же сложного вещества (молекулы)

а) 2KNO₃ = 2KNO₂ + O₂ — внутримолекулярная ОВР

N⁺⁵ +2e^— = N⁺³               | 2        окислитель

2O^-2 -4e^— = O₂⁰           | 1        восстановитель

2N⁺⁵ + 2O^-2 = 2N⁺³ + O₂⁰

б) 3Mq + N₂ = Mq₃N₂ — межмолекулярная ОВР

N₂ +6e^— = 2N^-3             | 2 | 1   окислитель

Mg⁰ -2e^— = Mg⁺²         | 6 | 3   восстановитель

N₂ + 3Mg⁰ = 2N^-3 + 3Mg⁺²

в) 2KClO₃  = 2KCl + 3O₂ — внутримолекулярная ОВР

Cl⁺⁵ +6e^— = Cl^—                 | 4 | 2   окислитель

2O^-2 -4e^— = O₂⁰            | 6 | 3   восстановитель

2Cl⁺⁵+ 6O^-2 = 2Cl^— + 3O₂⁰

Задача 5. Какие  ОВР относятся к реакциям диспропорционирования? Расставьте коэффициенты в реакциях:

а) Cl₂ + KOH = KCl + KClO₃ + H₂O;

б) KClO₃ = KCl + KClO₄ .

Показать решение »

Решение.

В реакциях диспропорционирования окислителем и восстановителем являются атомы одного и того же элемента в одинаковой степени окисления (обязательно промежуточной). В результате образуются новые соединения, в которых атомы этого элемента обладают различной степенью окисления.

а) 3Cl₂ + 6KOH = 5KCl + KClO₃ + 3H₂O;

Cl₂⁰ +2e^— = 2Cl^—              | 10| 5  окислитель

Cl₂⁰ -10e^— = 2Cl⁺⁵          | 2 | 1   восстановитель

5Cl₂⁰ + Cl₂⁰ = 10Cl^— + 2Cl⁺⁵

3Cl₂⁰ = 5Cl^— + Cl⁺⁵

б) 4KClO₃ = KCl + 3KClO₄

Cl⁺⁵ +6e^— = Cl^—                 | 2 | 1   окислитель

Cl⁺⁵ -2e^— = Cl⁺⁷              | 6 | 3   восстановитель

4Cl⁺⁵ = Cl^— + 3Cl⁺⁷

Задача 6. Составьте электронные уравнения и подберите коэффициенты ионно-электронным методом в реакции

KMnO₄ + KNO₂ + H₂SO₄ = K₂SO₄ + MnSO₄ + KNO₃ + H₂O

Показать решение »

Решение.

Составим полуреакции:

MnO₄^— + 8H⁺ +5e^— = Mn²⁺ + 4H₂O             | 2        окислитель

NO₂^— + H₂O — 2e^— = NO₃^— + 2H⁺              | 5        восстановитель

Сложим две полуреакции, умножив каждую на соответствующий коэффициент:

2MnO₄^— + 16H⁺ + 5NO₂^—+ 5H₂O = 2Mn²⁺ + 8H₂O + 5NO₃^— + 10H⁺

После сокращения идентичных членов, получаем ионное уравнение:

2MnO₄^— + 6H⁺ + 5NO₂^— = 2Mn²⁺ + 3H₂O + 5NO₃^—

Подставим коэффициенты в молекулярное уравнение и уравняем его правую и левую части:

2KMnO₄ + 5KNO₂ + 3H₂SO₄ = K₂SO₄ + 2MnSO₄ + 5KNO₃ + 3H₂O

Задача 7. Определите методом электронного баланса коэффициенты в уравнениях окислительно-восстановительных реакций:

Zn + HNO₃ = Zn(NO₃)₂ + NH₄NO₃ + H₂O

Zn + H₂SO_4(конц) = ZnSO₄ + SO₂ + H₂O

Показать решение »

Решение.

4Zn + 10HNO₃ = 4Zn(NO₃)₂ + NH₄NO₃ + 3H₂O

Составим электронные уравнения

Zn⁰ – 2 e = Zn²⁺          | 8 | 4 |          восстановитель

N⁺⁵ + 8 e = N^3-              | 2 | 1 |           окислитель

4Zn⁰ + N⁺⁵ = 4Zn²⁺ + N^3- 

Zn + 2H₂SO_4(конц) = ZnSO₄ + SO₂ + 2H₂O

Составим электронные уравнения

Zn⁰ – 2 e = Zn²⁺          | 2 | 1            восстановитель

S⁺⁶ + 2 e = S⁺⁴                | 2 | 1           окислитель

Zn⁰ + S⁺⁶ =  Zn²⁺ + S⁺⁴

Задача 8. Можно ли в качестве окислителя в кислой среде использовать K₂Cr₂O₇ в следующих процессах при стандартных условиях:

а) 2F^— -2e^— = F₂, E⁰ = 2,85 В

б) 2Сl^— -2e^— = Cl₂, E⁰ = 1,36 В

в) 2Br^— -2e^— = Br₂, E⁰ = 1,06 В

г) 2I^— -2e^— = I₂, E⁰ = 0,54 В

Стандартный окислительно-восстановительный потенциал системы

Cr₂O₇^2- + 14H⁺ + 6e^— = 2Cr³⁺ + 7H₂O равен E⁰ =1,33 В

Показать решение »

Решение.

Для определения возможности протекания ОВР в прямом направлении необходимо найти ЭДС гальванического элемента:

ЭДС = Е⁰_ок — Е⁰_восст

Если найденная величина ЭДС > 0, то данная реакция возможна.

Итак, определим, можно ли K₂Cr₂O₇ использовать в качестве окислителя в следующих гальванических элементах:

F₂|F^— || Cr₂O₇^2-|Cr³⁺                  E = 1,33 – 2,85 = -1,52 В

Cl₂|Cl^— || Cr₂O₇^2-|Cr³⁺               E = 1,33 – 1,36 = -0,03 В

Br₂|Br^— || Cr₂O₇^2-|Cr³⁺              E = 1,33 – 1,06 = +0,27 В

I₂|I^— || Cr₂O₇^2-|Cr³⁺                    E = 1,33 – 0,54 = +0,79 В

Таким образом, в качестве окислителя дихромат калия можно использовать только для процессов:

2Br^— -2e^— = Br₂ и 2I^— -2e^— = I

Задача 9. Вычислите окислительно-восстановительный потенциал для системы

MnO₄^— + 8H⁺ +5e^— = Mn²⁺ + 4H₂O

Если С(MnO₄^—)=10^-5 М, С(Mn²⁺)=10^-2 М, С(H⁺)=0,2 М.

Показать решение »

Решение.

Окислительно-восстановительный потенциал рассчитывают по уравнению Нернста:

E = E° + (0,059/n)lg(C_ок/C_вос)

В приведенной системе в окисленной форме находятся MnO₄^— и H⁺, а в восстановленной форме — Mn²⁺, поэтому:

E = 1,51 + (0,059/5)lg(10^-5*0,2/10^-2) = 1,46 В

Задача 10. Рассчитайте для стандартных условий константу равновесия окислительно-восстановительной реакции:

2KMnO₄ + 5HBr + 3H₂SO₄ = 2MnSO₄ + 5HBrO + K₂SO₄ + 3H₂O

Показать решение »

Решение.

Константа равновесия K окислительно-восстановительной реакции связана с окислительно-восстановительными потенциалами соотношением:

lgK = (E₁⁰ -E₂⁰ )n/0,059

Определим, какие ионы в данной реакции являются окислителем и восстановителем:

MnO₄^— + 8H⁺ +5e^— = Mn²⁺ + 4H₂O       | 2        окислитель

Br^— + H₂O — 2e^— = HBrO + H⁺               | 5        восстановитель

Общее число электронов, принимающих участие в ОВР n = 10

E₁⁰ (окислителя) = 1,51 В

E₂⁰ (восстановителя) = 1,33 В

Подставим данные в соотношение для К:

lgK = (1,51 — 1,33 )10/0,059

lgK = 30,51

K = 3,22*10³⁰

Примеры ОВР с ответами приведены также в разделе тест Окислительно-восстановительные реакции

Окислительно-восстановительные реакции типы и примеры (Таблица)

Окислительно-восстановительные реакции (ОВР) – это такие химические реакции, в которых происходит изменение степеней окисления атомов или ионов химических элементов.

Окисление — это процесс отдачи e атомами, ионами или молекулами. Атомы, ионы или молекулы, отдающие e , называются восстановителями	Восстановление — это процесс присоединения e атомами, ионами, молекулами. Атомы, ионы или молекулы, присоединяющие e , называются окислителями.
У восстановителя степень окисления повышается: Fe0(в-ль) — 3e(ок-е) → Fe3+ S-2(в-ль) — 2e(ок-е) → S0	У окислителя степень понижается Fe3+(ок-ль) + 3e(восст-е) → Fe0 S0(ок-ль) — 2e(восст-е) → S-2
Типичные восстановители: 1. металлы 2. соединения неметаллов в низшей степени окисления: (H2S-2; N-3H3)	Типичные окислители: 1. галогены: N2; O2 2. вещества, содержащие элемент в высшей степени окисления: HN+5O3; Н2S+6O4

Типы окислительно-восстановительных реакций

Тип окислительно-восстановительной реакции	Примеры	Определение (отличительная особенность)
Внутримолекулярные	(N-3Н4)2Cr2+6O7 → N20 + Сr2+3O3 + 4Н2O 2NaN+5Оз-2 → 2NaN+3O2 + O20	Реакции идут с изменением степени окисления разных атомов в одной молекуле
Межмолекулярные	Сu0 + Hg+2(NO3)2 → Сu+2(NO3)2 + Hg0 Fe2+3O3 + H20 → 2Fe0 + 3H2+1O 2H2S-2 + H2S+4O3 → 3S0 + 3H2 O	Реакции идут с изменением степени окисления атомов в молекулах разных веществ
Самоокисления-самовосстановления (диспропорционирования)	H2O + Cl20 → HCl-1 + HCl+1O 3K2Mn+6O4 + 2H2O → 2KMn+7O4 + Mn+4O2 + 4KOH Cl02 + 2KOH → КCl-1 + КCl+1O + H2O	Реакции идут с изменением степени окисления одинаковых атомов в молекуле одного и того же вещества
Репропорционирование (конпропорционирование)	SO2 + 2H2S → 3S + 2H2O	Реакции, в которых из двух различных степеней окисления одного и того же элемента получается одна степень окисления

 

 

ХиМиК.ru — § 5. Окислительно–восстановительные реакции

Все процессы неорганической химии можно разбить на два типа: а) идущие без изменения валентности реагирующих элементов и б) идущие с изменением валентности. К первому из них относятся различные случаи обменного разложения, уравнения которых обычно весьма просты. Ко второму типу относятся реакции вытеснения и ряд иных, часто очень сложных химических процессов. Для быстрого и правильного составления их уравнений необходимо овладеть специально разработанной методикой.

Реакции второго типа называются окислительно–восстановительными или, сокращенно (но не вполне точно), реакциями окисления. Первоначально под окислением понималось только присоединение к веществу кислорода, под восстановлением – его отнятие. Понятия «окисление» и «восстановление» можно, однако, обобщить, если принять во внимание, что кислород почти всегда оттягивает к себе электроны от соединяющегося с ним элемента. Вследствие этого сущность окисления состоит в потере электронов окисляющимся веществом. Наоборот, при восстановлении оно получает обратно отданные ранее электроны., Следовательно, сущность восстановления состоит в присоединении электронов восстанавливающимся веществом.

Для дальнейших рассуждений несущественно, переходят ли электроны с одного атома на другой вполне (ионная связь) или же только более или менее оттягиваются (полярная связь). Поэтому при разборе материала данного параграфа мы будем говорить об отдаче или присоединении электронов независимо от действительного типа валентной связи. В общем, следовательно, окислительно–восстановительные реакции можно определить как процессы, связанные с переходом электронов от одних атомов к другим.

Рассмотрим ряд соединений хлора:

НСl Сl

2 Сl₂ О Сl₂ О₇

В НСl хлор отрицательно одновалентен. В молекуле Сl₂ ни один , из атомов не оттягивает электронов больше другого; следовательно, заряд каждого из них равен нулю. В Сl₂ О хлор снова одновалентен, но уже положительно. В Cl₂ O₇хлор положительно семивалентен. Схематически все это можно обозначить так:

Говоря о переходе хлора из состояния А в состояние Г, можно сказать, что он отдает восемь электронов, при переходе от В к Г – шесть электронов, от Б к Г – семь электронов. Наоборот, при переходе от Г к В каждый хлор присоединяет шесть электронов, от Г к Б – семь электронов, от Г к А – восемь электронов. Вещество, в состав которого входит элемент, присоединяющий электроны, называется окислителем; вещество, содержащее элемент, отдающий электроны– восстановителем.

1) Соотношение между понятиями «восстановитель» и «окислитель» может быть наглядно выражено схемой: восстановитель <=> электроны <=> окислитель. Простейшей окислительно–восстановительной системой является установка для электролиза (рис. 101). В ней катод отдает ионам электроны, т. е является восстановителем, а анод их с ионов снимает, т. е. функционирует как окислитель. Следует отметить, что из всех имеющихся в распоряжении химии окислительно–восстановительных методов электролиз является самым мощным и универсальным.

2) При работах с окислителями и восстановителями удобно пользоваться их нормальными концентрациями. Под нормальным раствором окислителя или восстановителя понимают раствор, содержащий в литре один окислительный эквивалент, т. е. часть грамм–молекулы, отвечающую одному присоединяемому или отдаваемому каждой молекулой электрону. Например, при применении в качестве окислителя НСlO₃, восстанавливающейся до НСl, валентность хлора изменяется от +5 до –1, т. е. один его атом (а следовательно, и одна молекула НСlO

3 ) присоединяет 6 электронов.

 

 Поэтому нормальный раствор НClO₃, как окислителя, будет содержать в литре 1/6 грамм–молекулы (а как кислоты – одну грамм–молекулу). Все обозначения концентраций остаются такими же, как и при нормальных растворах кислот и оснований (V § 5).

Для составления уравнения окислительно–восстановительной реакции прежде всего необходимо знать химические формулы вводимых в нее веществ и получающихся продуктов. Первые мы, естественно, знаем, вторые же должны быть установлены либо специальным химическим исследованием, либо прямо на основании известных свойств элементов. Так как, однако, окислительно–восстановительные процессы протекают обычно в водных растворах, непосредственно определить, входит ли вода в реакцию или, наоборот, получается в ее результате, часто бывает невозможно, и это выясняется лишь в процессе составления уравнения.

Простейшим примером окислительно–восстановительного процесса может служить любая реакция вытеснения (V § 8). Ниже рассматривается несколько более сложная реакция взаимодействия раствора хлорноватой кислоты с элементарным фосфором.

Исследование продуктов этой реакции показывает, что в результате взаимодействия образуются Н₃РО₄ и НСl. Следовательно:

НСlО₃ + Р => Н₃ РО₄ + НСl (I)

Найдя заряды меняющих валентность элементов и надписав их над последними, имеем:

HCl⁺⁵O₃ + P⁰ => H₃P⁺⁵O₄ + HCl^–1 (II)

Из уравнения (II) видно, что валентность хлора изменилась от + 5 до –1. Следовательно, НСlO₃ является окислителями одна ее молекула (точнее, хлор) в процессе реакции присоединяет шесть электронов. С другой стороны, валентность фосфора изменилась от 0 до +5. Следовательно, фосфор является восстановителем и каждый его атом отдает пять электронов. Отмечая это под соответствующими веществами, имеем:

Но все молекулы веществ и уступающих в реакцию и получающихся электронейтральны. Поэтому общее число электронов, отданных в процессе реакции восстановителем, должно быть равно общему числу электронов, присоединенных окислителем. Отсюда находим основные коэффициенты уравнения – коэффициенты при окислителе и восстановителе:

Теперь проверяем число атомов каждого элемента в обеих частях уравнения и расставляем соответствующие коэффициенты (начинать проверку целесообразно с элементов, изменяющих в процессе реакции свою валентность; водород и особенно кислород, если они не входят в уравнение в свободном состоянии, следует обычно проверять последними). Уравняв при помощи коэффициентов число атомов Сl и Р в обеих частях, приходим к следующему выражению:

5НСlО₃ + 6Р = 6Н₃ РО₄ + 5НСl (V)

Проверяя водород, видим, что в правой части уравнения его значительно больше, чем в левой. Так как свободный водород в систему не вводился, это значит, что в реакции участвовала вода. Поэтому окончательно имеем:

5НСlО₃ + 6Р + 9Н₂ О = 6Н₃РО₄ + 5НСl (VI)

Проверяя кислород, убеждаемся в том, что уравнение составлено правильно.

Формулируя вкратце разобранное выше, приходим к следующей логической последовательности мысленных операций при составлении уравнений окислительно–восстановительных реакций (попутно в качестве более сложного примера рассмотрено взаимодействие между As₂ S₃ и HNO₃ ):

I. Устанавливаем формулы веществ, получающихся в результате реакции:

As₂ S₃ + HNO₃ = H₃ AsO₄ + H₂ SO₄ + NO

II. Определяем валентность элементов, изменяющих ее в процессе реакции, до и после нее:

III. Подсчитываем число электронов, отдаваемое молекулой восстановителя и присоединяемое молекулой окислителя:

IV. Находим основные коэффициенты, т. е. коэффициенты при окислителе и восстановителе:

V. Проверяем число атомов каждого элемента (пока без водорода и кислорода) в начальных и конечных продуктах реакции и уравниваем его, расставляя коэффициенты:

3As₂ S₃ + 28HNO3 = 6H₃ AsO₄ + 9H₂ SO₄ + 28NO

VI. Проверяем водород и находим число молекул воды, участвующей в реакции:

3As₂ S₃ + 28HNO₈ + 4Н₂ О = 6H₈ As0₄ + 9H₂ SO₄ + 28NO

VII. Проверяем кислород и убеждаемся в том, что уравнение составлено правильно.

Само собой разумеется, что нет надобности переписывать реакцию несколько раз, и все указанные выше операции производятся последовательно с одним и тем же уравнением (при некотором навыке– в уме). Признаком правильности расставленных коэффициентов является равенство числа атомов каждого элемента в обеих частях уравнения.

Упражнения. Закончить следующие схематические уравнения:

1) Sb₂ S₅ + HNO₃ = H₃ Sb0₄ + H₂ SO₄ + NO

2) FeSO₄ + KClO₃ + H₂ SO₄ = Fe(SO₄)₃ + KCl

3) HOCl + Br₂ = НВrО₃ + HCl

4) НСlO₃ + HCl = >Cl₂

Разобранная выше методика составления уравнений окислительно–восстановительных реакций непосредственно применима к большинству практически встречающихся процессов. Однако в некоторых специальных случаях требуются дополнительные пояснения. Важнейшие из этих случаев рассмотрены ниже.

А) Если число электронов, отдаваемое восстановителем, и число электронов, присоединяемое окислителем, имеют общий наибольший делитель, то оба числа делят на него при нахождении основных коэффициентов. Например, для реакции

основными коэффициентами будут не 8 и 6, а 4 и 3. Наоборот, если число участвующих в реакции электронов нечетно, а в результате ее должно получиться четное число атомов, основные коэффициенты удваивают. Так, при реакции

основными коэффициентами будут не 3 и 1, а 6 и 2.

Упражнения. Закончить следующие схематические уравнения:

1) НСlO₃ + H₂S => H₂SO₄ + HCl

2) FeSO₄ + HNO₃ + H₂ SO₄ => Fe₂ (SO₄ )₃ + NO

3) HClO₄ +SO₂ => H₂ SO₄ + HCl

4) FeCl₃ + HJ => J₂ + FeCl₂ + НСl

Б) Окислитель или восстановитель расходуется также на связывание получающихся продуктов.

Например, рассуждая –по–предыдущему, находим, что при реакции (по стадиям I–IV уже проведенной)

на каждые 3 молекулы восстановителя – Fe(NO₃ )₂ – нужно затратить одну молекулу окислителя – HNO₃ . Однако из сопоставления веществ левой и правой частей уравнения видно, чта, кроме того, при переходе Fe(NO₃ )₂ в Fe(NO₃ )₃ на каждую молекулу восстановителя требуется затратить одну молекулу НNОз для дополнительного связывания трехвалентного железа. Таким образом, в общем потребуется азотной кислоты: 1 молекула на окисление плюс 3 молекулы на связывание, т. е. всего 4 молекулы. Уравнение принимает вид

и окончательно (после проведения стадий V и VI):

3Fe(NO₃ )₂ + 4HNO₃ = 3Fe(NO₃ )₃ + NO + 2Н₂ О

Подобный же пример для восстановителя имеем при реакции:

Здесь также находим, что, кроме 4 молекул НСl, реагирующих как восстановитель, необходимо иметь еще 4 ее молекулы для связывания 2К⁺ и Мn²⁺. Таким образом, уравнение принимает вид

и окончательно:

К₂ МnO₄ + 8НСl = 2КСl + МnСl₃ + 2Cl + 4Н₂ O

Упражнения. Закончить следующие схематические уравнения:

1) СrО₃ + НСl = > СrСl₃ + Сl₂

2) Cu₂ O + HNO₃ = >Cu(NO₃ )₂ + NO

3) Ag + HNO₃ = >AgNO₃ +NO

В) Оба элемента – и отдающий и присоединяющий электроны–находятся в одной и той же молекуле. Сюда относятся, в частности, случаи распада вещества на соединения одного и того же элемента одновременно более высокой и более низкой валентностей. Для нахождения основных коэффициентов подобные процессы рассматривают как бы идущими справа налево.

Упражнения, Закончить следующие схематические уравнения:

1) CuJ₂ = > CuJ + J₂

2) HNO₂ = >HNO₃ + NO

3) HClO₃ = >ClO₂ +HClO₄

Г) Окислителем (или восстановителем) является перекисное соединение. Так как такие соединения представляют собой производные перекиси водорода, они ведут себя аналогично последней (IV § 5). Сама H₂ О₂ при окислительном распаде освобождает один атом кислорода, следовательно, молекула ее в качестве окислителя способна присоединить два электрона. При восстановительном распаде Н₂ О₂ он освобождает два атома водорода, что соответствует возможности отдачи опять–таки двух электронов,

Упражнения. Закончить следующие схематические уравнения:

1) Cr₂ (SO₄ )₃ + Н₂ О₂ + КОН = > К₂ Сr0₄ +K₂ SO₄

2) НОСl + Н₂ О₂ = > НСl + О₂

3) Так как связь между одинаковыми атомами неполярна, при подсчете электрохимической валентности она не учитывается. Например, в перекиси водорода Н–О–О–Н кислород, будучи по существу двухвалентным, имеет отрицательную валентность –I.

4) Несовпадение электрохимической и общей валентности может встречаться и в ряде других случаев. Например, приписывая в Н–CN водороду валентность + 1, а азоту –3, получаем для углерода (в силу электронейтральности молекулы) электрохимическую валентность +2.

Следует отметить, что на значениях коэффициентов окислительно–восстановительного уравнения характер внутримолекулярного распределения зарядов не сказывается. Так, для реакции сгорания HCN в кислороде

4HCN + 5O₂ = 2H₂ O+4CO₂ +2N₂

основные коэффициенты 4 и 5 вычисляются независимо от того, принять ли для отдельных атомов молекулы HCN приведенные выше электрохимические валентности или какие–либо другие (например, нулевые). Само собой разумеется, что при любом распределении зарядов должна быть обеспечена электронейтральность молекулы в целом.

5) Ввиду малой полярности связей в органических соединениях часто трудно решить, какие из атомов в молекуле поляризованы положительно и какие отрицательно. Поэтому при составлении уравнений реакций окисления органических соединений основные коэффициенты иногда удобнее находить не по непосредственному подсчету числа электронов, а определяя предварительно число атомов кислорода, необходимое для перевода исходной молекулы в продукты реакции. Зная затем, что каждый пошедший на окисление атом кислорода соответствует переходу двух электронов, легко найти и основные коэффициенты уравнения.

Пример. Действием КМnО₄ в кислой среде глюкоза может быть нацело окислена по схеме:

C₆ H₁₂ O₆ = > 6CO₂ + 6H₂ O

Подсчитывая число атомов кислорода в глюкозе и продуктах ее окисления, находим, что на каждую молекулу глюкозы нужно затратить 12 атомов кислорода. Это соответствует отдаче 24 электронов, в связи с чем и находят основные коэффициенты уравнения:

5С₆ Н₁₂ О₆+ 24КМnО₄ + 36H₂ SO₄ = 12K₂ SO₄ + 24MnSO₄ + 30СО₂ + 66Н₂ О

В заключение следует кратко остановиться на зависимости окислительно–восстановительных процессов от реакции среды, в которой они протекают. Чаще всего тот или иной окислитель или восстановитель является таковым только в определенной среде (кислой или щелочной). Сам процесс протекает более или менее энергично в зависимости от степени ее кислотности (щелочности). Иногда влияние характера среды может быть столь значительным, что обусловливает изменение самого направления процесса. Например, взаимодействие по схеме

в щелочной среде идет направо, в кислой – налево.

Практически для создания в растворе кислой среды чаще всего пользуются серной кислотой (НСl и HNO₃ применяют реже, так как первая из них способна окисляться, а вторая сама является окислителем, и поэтому в обоих случаях иногда могут протекать различные побочные реакции). Для создания щелочной среды служит обычно NaOH или КОН.

Вещество, при помощи которого создается определенная среда, не всегда входит в окончательное уравнение реакции. Рассмотрим, например, следующие случаи окисления посредством КМnО₄ в щелочной среде:

I SO₂ + KMnO₄ + КОН = > K₂ SO₄ + МnО₂

II S + КМnО₄ + КОН = > K₂ SO₄ + MnO₂

III H₂ S + KMnO₄ + КОН = > K₂ SO₄ + MnO₂

После нахождения основных коэффициентов и уравнивания числа атомов, меняющих валентность в процессе реакции, имеем:

3SO₂ + 2KMnO₄ + КОН = > 3K₂ SO₄ + 2МnО₂

S + 2КМnО₄ + КОН = > K₂ SO₄ + 2МnО_а

3H₂ S + 8КМnО₄ + КОН = > 3K₂ SO₄ + 8МnО₂

Только теперь следует приступать к проверке атомов вещества, создающего определенную среду (пока–без водорода и кислорода). Уравнивание числа атомов калия дает:

3SO₂ + 2KMnO₄ + 4KOH = >3K₂ SO₄ + 2MnO₂

S + 2KMnO₄ = > K₂ SO₄ + 2MnO₂

3H₂ S + 8KMnO₄ = > 3K₂ SO₄ + 8MnO₂ + 2KOH

Окончательно, после уравнивания водорода и кислорода, получаем:

3SO₂ + 2КМnО₄ + 4КОН = > 3K₂ SO₄ + 2МnО₂ + 2Н₂ О

S + 2KMnO₄ = > K₂ SO₄ + 2MnO₂

3H₂ S + 8КМnО₄ = >3K₂ SO₄ + 8МnО₂ + 2КОН + 2Н₂ О

Таким образом, с точки зрения подбора коэффициентов вводимая в систему для создания определенной среды щелочь или кислота ведет себя подобно воде: она может потребляться при реакции (случай I), не участвовать в ней (случай II) или даже дополнительно получаться в ее результате (случай III).

Еще по теме:

Задание С1 на ЕГЭ по химии. Особенности, советы, рекомендации.

Автор статьи — профессиональный репетитор О. В. Овчинникова.

Часть С на ЕГЭ по химии начинается с задания С1, которое предполагает составление окислительно-восстановительной реакции (содержащей уже часть реагентов и продуктов). Оно сформулировано таким образом:

С1. Используя метод электронного баланса, составьте уравнение реакции. Определите окислитель и восстановитель.

Часто абитуриенты считают, что уж это задание не требует особой подготовки. Однако оно содержит подводные камни, которые мешают получить за него полный балл. Давайте разберёмся, на что обратить внимание.

Теоретические сведения.

Перманганат калия как окислитель.

Дихромат и хромат как окислители.

Повышение степеней окисления хрома и марганца.

Азотная кислота с металлами.

— не выделяется водород, образуются продукты восстановления азота.

Серная кислота с металлами.

— разбавленная серная кислота реагирует как обычная минеральная кислота с металлами левее в ряду напряжений, при этом выделяется водород;
— при реакции с металлами концентрированной серной кислоты не выделяется водород, образуются продукты восстановления серы.

Диспропорционирование.

Реакции диспропорционирования — это реакции, в которых один и тот же элемент является и окислителем, и восстановителем, одновременно и повышая, и понижая свою степень окисления:

Диспропорционирование неметаллов — серы, фосфора, галогенов (кроме фтора).

Сера + щёлочь 2 соли, сульфид и сульфит металла (реакция идёт при кипячении)	и
Фосфор + щелочь фосфин и соль гипофосфит (реакция идёт при кипячении)	и
Хлор, бром, иод + вода (без нагревания) 2 кислоты, Хлор, бром, иод + щелочь (без нагревания) 2 соли, и и вода	и
Бром, иод + вода (при нагревании) 2 кислоты, Хлор, бром, иод + щелочь (при нагревании) 2 соли, и и вода	и

Диспропорционирование оксида азота (IV) и солей.

Ты нашел то, что искал? Поделись с друзьями!

Активность металлов и неметаллов.

Для анализа активности металлов используют либо электрохимический ряд напряжений металлов, либо их положение в Периодической таблице. Чем активнее металл, тем легче он будет отдавать электроны и тем более хорошим восстановителем он будет в окислительно-восстановительных реакциях.

Электрохимический ряд напряжений металлов.

Li Rb K Ba Sr Ca Na Mg Al Mn Zn Cr Fe Cd Co Ni Sn Pb  H  Sb Bi Cu Hg Ag Pd Pt Au

Активность неметаллов так же можно определить по их положению в таблице Менделеева.

Запомните! Азот — более активный неметалл, чем хлор!

Более активный неметалл будет окислителем, а менее активный будет довольствоваться ролью восстановителя, если они реагируют друг с другом.

Ряд электроотрицательности неметаллов:

увеличение электроотрицательности

Особенности поведения некоторых окислителей и восстановителей.

а) кислородсодержащие соли и кислоты хлора в реакциях с восстановителями обычно переходят в хлориды:

б) если в реакции участвуют вещества, в которых один и тот же элемент имеет отрицательную и положительную степени окисления — они встречаются в нулевой степени окисления (выделяется простое вещество).

Необходимые навыки.

1. Расстановка степеней окисления.
   Необходимо помнить, что степень окисления — это гипотетический заряд атома (т.е. условный, мнимый), но он должен не выходить за рамки здравого смысла. Он может быть целым, дробным или равным нулю. Задание 1: Расставьте степени окисления в веществах:

2. Расстановка степеней окисления в органических веществах.
   Помните, что нас интересуют степени окисления только тех атомов углерода, которые меняют своё окружение в процессе ОВР, при этом общий заряд атома углерода и его неуглеродного окружения принимается за 0.
3. Не забывайте задавать себе главный вопрос: кто в этой реакции отдаёт электроны, а кто их принимает, и во что они переходят? Чтобы не получалось, что электроны прилетают из ниоткуда или улетают в никуда. Пример:

   В этой реакции надо увидеть, что иодид калия может являться только восстановителем, поэтому нитрит калия будет принимать электроны, понижая свою степень окисления.
   Причём в этих условиях (разбавленный раствор) азот переходит из в ближайшую степень окисления .

4. Составление электронного баланса сложнее, если формульная единица вещества содержит несколько атомов окислителя или восстановителя.
   В этом случае это необходимо учитывать в полуреакции, рассчитывая число электронов.
   Самая частая проблема — с дихроматом калия , когда он в роли окислителя переходит в :

   Эти же двойки нельзя забыть при уравнивании, ведь они указывают число атомов данного вида в уравнении.

   Задание 4: Какой коэффициент в уравнении реакции будет стоять перед магнием?

5. Определите, в какой среде (кислой, нейтральной или щелочной) протекает реакция.
   Это можно сделать либо про продуктам восстановления марганца и хрома, либо по типу соединений, которые получились в правой части реакции: например, если в продуктах мы видим кислоту, кислотный оксид — значит, это точно не щелочная среда, а если выпадает гидроксид металла — точно не кислая. Ну и разумеется, если в левой части мы видим сульфаты металлов, а в правой — ничего похожего на соединения серы — видимо, реакция проводится в присутствии серной кислоты. Задание 5: Определите среду и вещества в каждой реакции:

6. Помните, что вода — вольный путешественник, она может как участвовать в реакции, так и образовываться. Задание 6: В какой стороне реакции окажется вода? Bо что перейдёт цинк?
   Задание 7: Мягкое и жесткое окисление алкенов.
   Допишите и уравняйте реакции, предварительно расставив степени окисления в органических молекулах:

   (хол. р-р.)

   (водн.р-р)

7. Иногда какой-либо продукт реакции можно определить, только составив электронный баланс и поняв, каких частиц у нас больше: Задание 8: Какие продукты ещё получатся? Допишите и уравняйте реакцию:

8. Во что переходят реагенты в реакции?
   Если ответ на этот вопрос не дают выученные нами схемы, то нужно проанализировать, какие в реакции окислитель и восстановитель — сильные или не очень?
   Если окислитель средней силы, вряд ли он может окислить, например, серу из в , обычно окисление идёт только до .
   И наоборот, если — сильный восстановитель и может восстановить серу из до , то — только до . Задание 9: Во что перейдёт сера? Допишите и уравняйте реакции:

   (конц.)

9. Проверьте, чтобы в реакции был и окислитель, и восстановитель. Задание 10: Сколько ещё продуктов в этой реакции, и каких?

10. Если оба вещества могут проявлять свойства и восстановителя, и окислителя — надо продумать, какое из них более активный окислитель. Тогда второй будет восстановителем. Задание 11: Кто из этих галогенов окислитель, а кто восстановитель?

11. Если же один из реагентов — типичный окислитель или восстановитель — тогда второй будет «выполнять его волю», либо отдавая электроны окислителю, либо принимая у восстановителя.

    Пероксид водорода — вещество с двойственной природой, в роли окислителя (которая ему более характерна) переходит в воду, а в роли восстановителя — переходит в свободный газообразный кислород.

    Задание 12: Какую роль выполняет пероксид водорода в каждой реакции?

Последовательность расстановки коэффициентов в уравнении.

Сначала проставьте коэффициенты, полученные из электронного баланса.
Помните, что удваивать или сокращать их можно только вместе. Если какое-либо вещество выступает и в роли среды, и в роли окислителя (восстановителя) — его надо будет уравнивать позднее, когда почти все коэффициенты расставлены.
Предпоследним уравнивается водород, а по кислороду мы только проверяем!

1. Задание 13: Допишите и уравняйте:

Не спешите, пересчитывая атомы кислорода! Не забывайте умножать, а не складывать индексы и коэффициенты.
Число атомов кислорода в левой и правой части должно сойтись!
Если этого не произошло (при условии, что вы их считаете правильно), значит, где-то ошибка.

Возможные ошибки.

1. Расстановка степеней окисления: проверяйте каждое вещество внимательно.
   Часто ошибаются в следующих случаях: Задание 14: Допишите и уравняйте:
   Задание 15: Допишите и уравняйте:

2. Выбор продуктов без учёта переноса электронов — то есть, например, в реакции есть только окислитель без восстановителя или наоборот. Пример: в реакции свободный хлор часто теряется. Получается, что электроны к марганцу прилетели из космоса…
3. Неверные с химической точки зрения продукты: не может получиться такое вещество, которое вступает во взаимодействие со средой!

   а) в кислой среде не может получиться оксид металла, основание, аммиак;
   б) в щелочной среде не получится кислота или кислотный оксид;
   в) оксид или тем более металл, бурно реагирующие с водой, не образуются в водном растворе.

   Задание 16: Найдите в реакциях ошибочные продукты, объясните, почему они не могут получаться в этих условиях:

Ответы и решения к заданиям с пояснениями.

Задание 1:

Задание 2:

Задание 3:

Так как в молекуле дихромата 2 атома хрома, то и электронов они отдают в 2 раза больше — т.е. 6.

Задание 4:

Так как в молекуле два атома азота, эту двойку надо учесть в электронном балансе — т.е. перед магнием должен быть коэффициент .

Задание 5:

Задание 6:

Так как цинк — амфотерный металл, в щелочном растворе он образует гидроксокомплекс. В результате расстановки коэффициентов обнаруживается, что вода должна присутствовать в левой части реакции:

Задание 7:

Задание 8:

В процессе составления баланса мы видим, что на 2 иона приходится 3 сульфат-иона. Значит, помимо сульфата калия образуется ещё серная кислота (2 молекулы).

Задание 9:

(перманганат не очень сильный окислитель в растворе; обратите внимание, что вода переходит в процессе уравнивания вправо!)

(конц.)
(концентрированная азотная кислота очень сильный окислитель)

Задание 10:

Не забудьте, что марганец принимает электроны, при этом хлор их должен отдать.
Хлор выделяется в виде простого вещества.

Задание 11:

Чем выше в подгруппе неметалл, тем более он активный окислитель, т.е. хлор в этой реакции будет окислителем. Йод переходит в наиболее устойчивую для него положительную степень окисления , образуя йодноватую кислоту.

Задание 12:

(пероксид — окислитель, т.к. восстановитель — )

(пероксид — восстановитель, т.к. окислитель — перманганат калия)

(пероксид — окислитель, т.к. роль восстановителя более характерна для нитрита калия, который стремится перейти в нитрат)

Задание 13:

Задание 14:

Задание 15:

Задание 16:

Читаем дальше: Задача С2 на ЕГЭ по химии.
Задачи на сплавы и смеси на ЕГЭ по химии.
Задача С5 на ЕГЭ по химии. Определение формул органических веществ.

ОКИСЛИТЕЛЬНО-ВОССТАНОВИТЕЛЬНЫЕ РЕАКЦИИ • Большая российская энциклопедия

ОКИСЛИ́ТЕЛЬНО-ВОССТАНОВИ́ТЕЛЬ­НЫЕ РЕА́КЦИИ (ре­ак­ции окис­ле­ния-вос­ста­нов­ле­ния), хи­мич. ре­ак­ции, про­те­каю­щие с из­ме­не­ни­ем сте­пе­ни окис­ле­ния ато­мов, вхо­дя­щих в со­став реа­ги­рую­щих ве­ществ. При окис­ле­нии ве­ществ сте­пень окис­ле­ния эле­мен­тов воз­рас­та­ет, при вос­ста­нов­ле­нии – по­ни­жа­ет­ся. Пер­во­на­чаль­но окис­ле­ни­ем на­зы­ва­ли толь­ко ре­ак­ции ве­ществ с ки­сло­ро­дом, вос­ста­нов­ле­ни­ем – от­ня­тие ки­сло­ро­да. С вве­де­ни­ем в хи­мию элек­трон­ных пред­став­ле­ний по­ня­тие О.{-II}}$. Вос­ста­но­ви­тель – се­ро­во­до­род $\ce {h3S}$, окис­ли­тель – мо­ле­ку­ляр­ный ки­сло­род $\ce {O2}$.

Со­еди­не­ния, со­дер­жа­щие ато­мы эле­мен­тов в низ­шей сте­пе­ни окис­ле­ния, бу­дут вос­ста­но­ви­те­ля­ми за счёт этих ато­мов. Со­еди­не­ния, вклю­чаю­щие ато­мы эле­мен­тов в выс­шей сте­пе­ни окис­ле­ния, бу­дут окис­ли­те­ля­ми. Со­еди­не­ния, со­дер­жа­щие ато­мы в про­ме­жу­точ­ной сте­пе­ни окис­ле­ния, в за­ви­си­мо­сти от ти­па ре­ак­ции и ус­ло­вий её про­те­ка­ния, мо­гут быть окис­ли­те­ля­ми или вос­ста­но­ви­те­ля­ми. При­ме­ры ти­пич­ных окис­ли­те­лей – $\ce {F2}$, $\ce {Cl2}$, $\ce {O2}$, $\ce {KClO3}$, $\ce {h3SO4}$, $\ce {HNO3}$, $\ce {KMnO4}$, $\ce {MnO2}$, $\ce {K2Cr2O7}$, $\ce {PbO2}$, ти­пич­ных вос­ста­но­ви­те­лей – $\ce {h3}$, $\ce {C}$ (гра­фит), $\ce {Zn}$, $\ce {Al}$, $\ce {Ca}$, $\ce {Kl}$, $\ce {h3S}$, $\ce {CO}$. Мн. ве­ще­ст­ва мо­гут про­яв­лять как окис­ли­тель­ные, так и вос­ста­но­вит. свой­ст­ва ($\ce {KNO2}$, $\ce {h3O2}$, $\ce {SO2}$, $\ce {Na2SO3}$ и др.).

Окис­ли­тель­но-вос­ста­но­вит. свой­ст­ва ве­ществ свя­за­ны с по­ло­же­ни­ем эле­мен­тов в пе­рио­дич. сис­те­ме. Про­стые ве­щест­ва – не­ме­тал­лы об­ла­да­ют окис­лит. свой­ст­ва­ми, ме­тал­лы – вос­ста­но­вит. свой­ст­ва­ми. В ка­ж­дой груп­пе пе­рио­дич. сис­те­мы эле­мент с бо­лее вы­со­ким по­ряд­ко­вым но­ме­ром об­ла­да­ет бо­лее яр­ко вы­ра­жен­ны­ми вос­ста­но­вит. свой­ст­ва­ми в сво­ей груп­пе, а эле­мент с мень­шим по­ряд­ко­вым но­ме­ром – бо­лее силь­ны­ми окис­лит. свой­ст­ва­ми. Так, каль­ций $\ce {Ca}$ – бо­лее силь­ный вос­ста­но­ви­тель, чем маг­ний $\ce {Mg}$, а мо­ле­ку­ляр­ный хлор $\ce {Cl2}$ – бо­лее силь­ный окис­ли­тель, чем иод $\ce {I2}$.

По фор­маль­ным при­зна­кам О.-в. р. под­раз­де­ля­ют на меж­мо­ле­ку­ляр­ные (напр., $\ce {3MnCO3 + KClO3 = 3MnO2 +KCl + 3CO2}$) и внут­ри­мо­ле­ку­ляр­ные (напр., $\ce {2h3O2 = 2h3O +O2}$). По­след­няя ре­ак­ция пред­став­ля­ет со­бой са­мо­окис­ле­ние-са­мо­вос­ста­нов­ле­ние (дис­му­та­ция, или дис­про­пор­цио­ни­ро­ва­ние). При­мер О.-в. р. кон­му­та­ции (син­про­пор­цио­ни­ро­ва­ния) – взаи­мо­дей­ст­вие бро­ми­дов с бро­ма­та­ми в ки­слот­ной сре­де с по­лу­че­нием бро­ма: $\ce {5KBr + KBrO3 +3h3SO4 = 3Br2 +3K2SO4 +3h3O}$.

Кри­те­ри­ем воз­мож­но­сти про­те­ка­ния О.-в. р. в вод­ном рас­тво­ре при стан­дарт­ных ус­ло­ви­ях мо­жет слу­жить раз­ность стан­дарт­ных по­тен­циа­лов окис­ли­те­ля и вос­ста­но­ви­те­ля Δφ⁰=φ⁰о-φ⁰в. Ес­ли Δφ⁰ боль­ше 0, ре­ак­ция в стан­дарт­ных ус­ло­ви­ях про­те­ка­ет в пря­мом на­прав­ле­нии са­мо­про­из­воль­но.

О.-в. р. час­то со­про­во­ж­да­ют­ся вы­со­ким энер­го­вы­де­ле­ни­ем, по­это­му их ис­поль­зу­ют для по­лу­че­ния те­п­ло­ты или элек­трич. энер­гии (напр., в галь­ва­нич. эле­мен­те).

В слу­чае О.-в. р. в ор­га­нич. хи­мии ис­поль­зо­ва­ние обоб­щён­ной кон­цеп­ции окис­ле­ния-вос­ста­нов­ле­ния и по­ня­тия о сте­пе­ни окис­ле­ния час­то ма­ло­при­ме­ни­мо, осо­бен­но при не­зна­чит. по­ляр­но­сти свя­зей ме­ж­ду ато­ма­ми ве­ществ, уча­ст­вую­щи­ми в ре­ак­ции. В ор­га­нич. хи­мии окис­ле­ние рас­смат­ри­ва­ют обыч­но как про­цесс, при ко­то­ром в ре­зуль­та­те пе­ре­хо­да элек­тро­нов от ор­га­нич. со­еди­не­ния к окис­ли­те­лю воз­рас­та­ет чис­ло (или крат­ность) ки­сло­род­со­дер­жа­щих свя­зей ($\ce {C-O}$, $\ce {N-O}$, $\ce {S-O}$ и т. п.) ли­бо умень­ша­ет­ся чис­ло во­до­род­со­дер­жа­щих свя­зей ($\ce {C-H}$, $\ce {N-H}$, $\ce {S-H}$ и т. п.), напр.: $\ce {RCHO -> RCOOH}$; $\ce {R2CHCHR2 -> R2C=CR2}$. При вос­ста­нов­ле­нии ор­га­нич. со­еди­не­ний в ре­зуль­та­те при­об­ре­те­ния элек­тро­нов про­ис­хо­дят об­рат­ные про­цес­сы, напр.: $\ce {R2CO ->R2Ch3}$;$\ce {RSO2Cl->RSO2H}$.

Ме­ха­низ­мы О.-в. р. весь­ма раз­но­об­раз­ны; ре­ак­ции мо­гут про­те­кать как по ге­те­ро­ли­ти­че­ско­му, так и по го­мо­ли­ти­че­ско­му ме­ха­низ­му. Во мно­гих слу­ча­ях на­чаль­ная ста­дия ре­ак­ции – про­цесс од­но­элек­трон­но­го пе­ре­но­са. Окис­ле­ние обыч­но про­те­ка­ет по по­ло­же­ни­ям с наи­боль­шей элек­трон­ной плот­но­стью, вос­ста­нов­ле­ние – по по­ло­же­ни­ям, где элек­трон­ная плот­ность ми­ни­маль­на.

В ор­га­нич. хи­мии ис­поль­зу­ют ши­ро­кий ряд вос­ста­но­ви­те­лей и окис­ли­те­лей, что по­зво­ля­ет вы­брать реа­гент, об­ла­даю­щий се­лек­тив­но­стью (т. е. спо­соб­но­стью дей­ст­во­вать из­би­ра­тель­но на оп­ре­де­лён­ные функ­цио­наль­ные груп­пы), а так­же по­лу­чать про­дук­ты в тре­буе­мой сте­пе­ни окис­ле­ния. Напр., $\ce {Na[Bh5]}$ вос­ста­нав­ли­ва­ет ке­то­ны или аль­де­ги­ды до спир­тов, не реа­ги­руя с ами­да­ми и слож­ны­ми эфи­ра­ми; $\ce {Li[Alh5]}$ вос­ста­нав­ли­ва­ет все эти со­еди­не­ния до спир­тов. Сре­ди окис­ли­те­лей вы­со­кой се­лек­тив­но­стью об­ла­да­ет, напр., ком­плекс $\ce {CrO3}$ с пи­ри­ди­ном, с вы­со­ким вы­хо­дом окис­ляю­щий спир­ты в ке­то­ны, не за­тра­ги­вая крат­ные свя­зи $\ce {C-C}$. Се­лек­тив­ность О.-в. р. мо­жет быть обес­пе­че­на и в ка­та­ли­тич. про­цес­сах; напр., в за­ви­си­мо­сти от ка­та­ли­за­то­ра и ус­ло­вий ре­ак­ций аце­ти­ле­но­вые уг­ле­во­до­ро­ды мож­но се­лек­тив­но гид­ри­ро­вать до эти­ле­но­вых или до на­сы­щен­ных уг­ле­во­до­ро­дов. Ка­та­ли­тич. О.-в. р. иг­ра­ют важ­ную роль в пром-сти (напр., по­лу­че­ние ани­ли­на из нит­ро­бен­зо­ла).

О.-в. р. ши­ро­ко рас­про­стра­не­ны в при­ро­де (фо­то­син­тез, ды­ха­ние, транс­порт элек­тро­нов, бро­же­ние, гние­ние) и ис­поль­зу­ют­ся в тех­ни­ке (ме­тал­лур­гия, то­п­лив­ная энер­ге­ти­ка, хи­мич. пром-сть и т. д.).

как сдать часть 2 ЕГЭ по химии — Учёба.ру

Чем раньше начнешь готовиться к ЕГЭ,
тем выше будет балл Поможем подготовиться, чтобы сдать экзамены на максимум и поступить в топовые вузы на бюджет. Первый урок бесплатно

Александр Есманский,

преподаватель Олимпиадных школ МФТИ по химии, репетитор ЕГЭ и ОГЭ,

автор и составитель методических разработок

Задание № 30

Что требуется

Из предложенного перечня веществ необходимо выбрать те, между которыми возможно протекание окислительно-восстановительной реакции (ОВР), записать уравнение этой реакции и подобрать в ней коэффициенты методом электронного баланса, а также указать окислитель и восстановитель.

Особенности

Это одно из самых сложных заданий ЕГЭ по предмету, поскольку оно проверяет знание всей химии элементов, а также умение определять степени окисления элементов. По этим данным нужно определить вещества, которые могут быть только окислителями (элементы в составе этих веществ могут только понижать степень окисления), только восстановителями (элементы в составе этих веществ могут только повышать степень окисления) или же проявлять окислительно-восстановительную двойственность (элементы в составе этих веществ могут и понижать, и повышать степень окисления).

Также в задании необходимо уметь самостоятельно (без каких-либо указаний или подсказок) записывать продукты широкого круга окислительно-восстановительных реакций. Кроме того, нужно уметь грамотно оформить электронный баланс, после чего перенести полученные в балансе коэффициенты в уравнение реакции и дополнить его коэффициентами перед веществами, в которых элементы не изменяли степеней окисления.

Советы

Окислительно-восстановительные реакции основаны на принципе взаимодействия веществ противоположной окислительно-восстановительной природы. Согласно этому принципу любой восстановитель может взаимодействовать практически с любым окислителем. В задаче № 30 окислители и восстановители часто подобраны таким образом, что между ними точно будет протекать реакция.

Для нахождения пары окислитель/восстановитель нужно, прежде всего, обращать внимание на вещества, содержащие элементы в минимальной и максимальной степени окисления. Тогда вещество с минимальной степенью окисления будет являться типичным восстановителем, а вещество с максимальной степенью окисления с большой долей вероятности окажется сильным окислителем.

Если в списке только одно вещество (вещество 1) содержит элемент в максимальной или минимальной степени окисления, нужно найти ему в пару вещество, в котором элемент находится в промежуточной степени окисления и может проявлять свойства и окислителя, и восстановителя (вещество 2). Тогда вещество 1 определит окислительно-восстановительную активность вещества 2.

Когда пара окислитель/восстановитель определена, нужно обязательно проверить, в какой среде (кислой, нейтральной или щелочной) может протекать эта реакция. Если нет особенных правил, связанных со средой протекания выбранной реакции, то в качестве среды следует выбрать водный раствор того вещества (кислоты или щелочи), которое есть в предложенном списке реагентов.

Чтобы верно записать продукты окислительно-восстановительной реакции, нужно знать теоретические сведения о химии того или иного вещества и специфику его свойств. Однако запоминать все реакции наизусть — дело утомительное, да и не очень полезное. Для того чтобы упростить задачу, можно выявить некоторые общие закономерности в протекании ОВР и научиться предсказывать продукты реакций. Для этого нужно следовать трем простым правилам:

1. Процессы окисления и восстановления — это две стороны единого процесса: процесса передачи электрона. Если какой-либо элемент (восстановитель) отдает электроны, то в этой же реакции обязательно должен быть какой-то элемент (окислитель), который принимает эти электроны.
2. Если в реакции участвует простое вещество, эта реакция — всегда окислительно-восстановительная.
3. При взаимодействии сильных окислителей с различными восстановителями обычно образуется один и тот же основной продукт окисления. Многие окислители при взаимодействии с различными восстановителями также часто восстанавливаются до какого-то одного продукта, соответствующего их наиболее устойчивой степени окисления.

Задание № 31

Что требуется

Из предложенного перечня веществ (того же, что и в задании № 30) необходимо выбрать такие вещества, между которыми возможна реакция ионного обмена. Необходимо записать уравнение реакции в молекулярной форме и привести сокращенную ионную форму.

Особенности

Это задание значительно легче предыдущего, поскольку круг возможных реакций ограничен и определен условиями протекания реакций ионного обмена, которые школьники изучают еще в 8-9 классах.

Советы

Нужно помнить, что любая реакция ионного обмена — это обязательно реакция, протекающая в растворе. Все реакции ионного обмена являются неокислительно-восстановительными!

В реакциях ионного обмена могут участвовать:

• солеобразующие оксиды;
• основания и амфотерные гидроксиды;
• кислоты;
• соли (средние, кислые, основные). Теоретически можно составить реакцию ионного обмена с участием смешанных, двойных или комплексных солей, но это для задания № 31 — экзотика.

Чаще всего в этой задаче встречаются реакции ионного обмена с участием оснований, амфотерных гидроксидов, кислот и средних солей. Однако обмен ионами может осуществляться далеко не с любыми парами веществ. Для того чтобы протекала реакция ионного обмена, необходимо выполнение некоторых ограничительных условий, которые связаны с реагентами и продуктами реакции.

Для написания ионных форм уравнений нужно следовать правилам, согласно которым одни вещества представляются в диссоциированной форме (в виде ионов), а другие — в недиссоциированной (в виде молекул).

Расписываем на ионы в реакциях ионного обмена:

• растворимые сильные электролиты;
• малорастворимые сильные электролиты, если они являются реагентами.

Не расписываем на ионы в реакциях ионного обмена:

• неэлектролиты;
• нерастворимые в воде вещества;
• слабые электролиты;
• малорастворимые сильные электролиты, если они являются продуктами реакции.

Когда уже сокращенная форма реакции ионного обмена записана, будет нелишним проверить для нее выполнение материального и электрического баланса. Другими словами, верно ли расставлены в сокращенной форме коэффициенты и сохраняется ли общий электрический заряд в левой и правой частях уравнения. Это позволит избежать потерянных коэффициентов или зарядов ионов на пути от молекулярной формы через полную ионную — к сокращенной.

Задание № 32

Что требуется

По приведенному текстовому описанию необходимо записать уравнения четырех реакций.

Особенности

Это задание так же, как и задание № 30, проверяет знание всей химии элементов, которая содержится в спецификации ЕГЭ. Однако часто составление четырех уравнений, описанных в задании № 32, является более простой задачей, чем составление одного уравнения в вопросе № 30. Во-первых, здесь не нужно самостоятельно выбирать реагенты, поскольку они уже даны в условии, а продукты часто можно угадать, используя данные условия, которые, по сути, являются подсказками. Во-вторых, из четырех описанных в задании уравнений, как правило, два можно записать, используя знания 8-9 классов. Например, это могут быть реакции ионного обмена. Два других уравнения — посложнее, подобные тем, которые предлагаются в задании № 30.

Советы

Конечно, можно просто выучить всю химию элементов наизусть и с ходу записать все уравнения. Это самый верный способ. Если же возникают трудности с определением продуктов, то нужно по максимуму использовать подсказки, приведенные в условии. Чаще всего в задании указываются наблюдаемые химические явления: выпадение или растворение осадков, выделение газов, изменение цвета твердых веществ или растворов. А если еще и указан конкретный цвет осадка, газа или раствора, можно с высокой точностью определить, о каком веществе идет речь. Для этого необходимо всего лишь знать цвета наиболее часто использующихся в задачах школьной программы осадков и газов, а также цвета растворов солей. Это сильно облегчит написание проблемного уравнения реакции, и задание № 32 покажется очень даже простым.

Задание № 33

Что требуется

Необходимо записать уравнение пяти реакций с участием органических веществ по приведенной схеме (цепочке превращений).

Особенности

В этом задании предлагается классическая цепочка превращений, какие школьники учатся решать с первого года изучения химии, только здесь в каждом уравнении участвует хотя бы одно органическое вещество. Задача на каждой стадии цепочки может быть сформулирована в двух вариантах. В первом варианте даются один из реагентов и продукт реакции. В этом случае необходимо подобрать второй реагент, а также указать все условия осуществления реакций (наличие катализаторов, нагревание, соотношение реагентов). Во втором варианте известны все реагенты, а часто и условия реакции. Необходимо только записать продукты.

Советы

Лучший способ успешно выполнить цепочку по органике — это знать наизусть все типы реакций каждого класса соединений и специфические свойства органических веществ, содержащиеся в школьном курсе органической химии.

Главное правило задания № 33 — использование графических (структурных) формул органических веществ в уравнениях реакций. Это указание обязательно прописано в каждом варианте тренировочных работ и пробных вариантов ЕГЭ по химии, поэтому известно всем выпускникам. Однако некоторые школьники все равно иногда пренебрегают этим правилом и часть органических веществ записывают в молекулярном виде. Будьте внимательны! Уравнения реакций с молекулярными формулами органических веществ в этом задании не засчитываются.

В задачах № 32 и № 33 уравнение считается написанным верно, если в нем расставлены все коэффициенты и при необходимости указаны условия протекания реакции. Уравнения реакций, в которых хотя бы один коэффициент неверен или не указаны важные условия, не засчитываются.

Задание № 34

Что требуется

Решить расчетную задачу, тематика которой меняется от года к году и от варианта к варианту.

Особенности

В спецификации ЕГЭ под номером 34 заявлены задачи с использованием понятия доли (массовой, объемной, мольной) вещества в смеси. Частным случаем таких задач являются задачи «на массовую долю вещества в растворе», задачи «на примеси», то есть с использованием понятия доли чистого вещества в составе технического. Сюда же относятся расчеты массовой или объемной доли выхода продукта реакции от теоретически возможного, а также расчеты по уравнению реакции, если один из реагентов дан в избытке.

Предсказать, какие задачи будут отобраны для ЕГЭ именно в этом году, практически невозможно. Единственное, что можно ожидать по опыту прошлых лет, — это то, что задача не окажется сложной и будет полностью соответствовать профильной школьной программе (не олимпиадной). Это значит, что такая задача по зубам любому школьнику, освоившему курс химии на профильном школьном уровне и обладающему обыкновенной математической и химической логикой.

Советы

Для того чтобы решить эту задачу, прежде всего, нужно знать базовые формулы и определения основных физических величин. Необходимо осознать понятие «математической доли» как отношения части к целому. И тогда все типы долей в химии принимают одинаковый внешний вид.

Массовая доля вещества в смеси	\({\omega_{1}} = {{m_{в-ва}} \over m_{смеси}}\)
Массовая доля вещества растворе	\({\omega_{1}} = {{m_{в-ва}} \over m_{р-ра}}\)
Мольная доля вещества в смеси (растворе)	\({\chi} = {{\nu_{в-ва}} \over \nu_{смеси}}\)
Объемная доля вещества в смеси (растворе)	\({\varphi} = {{V_{в-ва}} \over V_{смеси}}\)
Доля чистого вещества в составе технического (степень чистоты)	\({\omega_{чист}} = {{m_{чист}} \over m_{техн}}\)
Доля выхода продукта от теоретически возможного (выход продукта)	\({\eta} = {{\upsilon_{практ}} \over \upsilon_{теор}} = {{m_{практ}} \over m_{теор}} \) \(m_{практ}\) — масса продукта, которая получилась в результате химической реакции \(m_{теор}\) — масса продукта, которая могла образоваться в соответствии с теоретическим расчетом по уравнению реакции
Количество вещества	\({v} = {m \over M} \) \([{v}] = моль \) \({\nu} = {{V} \over V_{m}}\) Молярный объем, т.3} \)

Задание № 35

Что требуется

Решить расчетную задачу на установление молекулярной и структурной формулы вещества, записать предложенное уравнение реакции с данным веществом.

Особенности

Идеологическая часть задач на вывод формулы изучается школьниками еще в 8-9 классах, поэтому это наиболее простая задача части 2 ЕГЭ. Хотя в спецификации не указано, формулу какого вещества необходимо установить. Опыт показывает, что из года в год здесь традиционно участвуют органические вещества.

Советы

Все задачи на вывод формулы, встречающиеся в ЕГЭ, можно условно разделить на три типа. Первый тип — это установление формулы по массовым долям элементов в веществе. Здесь работает формула для массовой доли элемента в сложном веществе:

\({\omega} = {n \times {A_{r}(элемента)} \over {M_{r}(вещества)}} \times 100 \%\)

где n — число атомов элемента в молекуле, то есть индекс элемента.

Иногда в этом типе задач нужно знать еще и общую формулу класса, к которому относится неизвестное органическое вещество. Затем следует выразить относительную молекулярную массу вещества через n и подставить в уравнение для массовой доли. Решением уравнения будет искомое значение n, а следовательно, и молекулярная формула вещества. Дополнительные сведений о веществе, указанные в условии задачи, позволяют установить структурную формулу вещества, с которой далее требуется записать уравнение реакции.

Второй тип задач — это установление формулы через расчеты по уравнению химической реакции. Здесь нужно обязательно знать еще общую формулу класса, к которому относится неизвестное органическое вещество, и записать с ним уравнение реакции. Иногда приходится расставлять коэффициенты в общем виде через n. Тем не менее это наиболее понятный тип задач на вывод формулы, поскольку он чаще всего сводится к одному уравнению с одним неизвестным n, решение которого дает нам искомую молекулярную формулу. Дополнительные сведения о веществе, указанные в условии задачи, позволяют установить структурную формулу вещества, с которой далее требуется записать уравнение реакции.

И, наконец, третий тип задач — это установление формулы по продуктам сгорания вещества. Этот вариант наиболее часто встречается на ЕГЭ в этом задании. Выглядит он чуть более громоздко, чем два предыдущих, однако решается также очень просто. План решения заключается в нахождении простейшей формулы вещества и переходе к истинной (то есть молекулярной) формуле через известную молярную массу вещества. Простейшая формула находится из закона, согласно которому индексы элементов относятся так же, как их количества вещества в молях. Если молярная масса вещества не дана в условии, то можно попробовать доказать единственность решения через соответствие формулы правилам валентности. Но такой подход часто бывает трудоемок, и его можно легко обойти, если использовать дополнительные сведения об искомом веществе, указанные в условии задачи. Это может быть класс соединения, наличие или отсутствие каких-либо типов изомерии и, наконец, химическая реакция, в которую это вещество способно вступать или с помощью которой оно может быть получено. Помимо молекулярной формулы, эти же дополнительные сведения позволяют однозначно определить и структурную формулу вещества, с которой далее требуется записать уравнение реакции.

Окислительно-восстановительные реакции (ОВР) | Подготовка к ЦТ и ЕГЭ по химии

Характерной особенностью окислительно-восстановительных реакций являет­ся изменение степени окисления, по меньшей мере двух атомов: окисление одного (потеря электронов) и восстановление другого (при­соединение электронов).

Окисление и восстановление — два полупроцесса, самостоятельное существование каждого из которых невозможно, но их одновременное протекание обес­печивает прохождение окислительно-восстановительного процесса.

Вещества, содержащие атомы, которые понижают свою степень окисления и присоединяют электроны, называются окислителями, а вещества, содержащие ато­мы, которые повышают степень окисления и отдают электроны — восстановителями.

Еще есть такое шутливое правило:

окислитель — грабитель,

восстановитель — потерпевший.

Если в роли окислителей и восстановителей выступают простые вещества, названия реаген­тов совпадают с названиями атомов, изменяющих свои степени окисления. Так, в реакции

2Na + Cl₂ = 2NaCl

окислителем является простое вещество — хлор, поскольку оно со­держит атомы хлора, присоединяющие электроны, а восстановите­лем — металлический натрий, содержащий атомы натрия, которые отдают электроны.

В реакции

K₂Cr₂O₇ + 3K₂SO₃ + 4H₂SO₄ = Cr₂ (SО₄) ₃ + 4K₂SO₄ + 4H₂O

окислителем является дихромат калия, в который входят атомы хрома, присоединяющие электроны, а восстановите­лем — сульфит калия, в который входят атомы серы, отдающие электроны.

Существуют несколько типов окислительно-восстановительных ре­акций.

1. Межмолекулярные окислительно-восстанови­тельные реакции — атомы, изменяющие свои степени окисления, находятся в разных по своей химической приро­де атомных или молекулярных частицах. Меж­молекулярные процессы составляют наибольшую часть окислительно-восстановительных реакций.
2. Внутримолекулярные окислительно-восстановительные реак­ции — атомы, изменяющие свои степени окисления, находятся в одной и той же молекулярной частице:

2KNO₃ = 2KNO₂ + О₂

В этом случае атомы азота, изменяющие степень окисления от +5 до +3, принимают электроны, а атомы кислорода, степень окис­ления которых меняется от -2 до 0, их отдают.

Среди внутримолекулярных окислительно-восстановительных ре­акций выделяют реакции диспропорционирования (самоокисления-самовосстановления). Они сопровождаются одновременным увели­чением и уменьшением степени окисления атомов одного и того же элемента, первоначально находящихся в одном определенном сос­тоянии. Например, атомы хлора из степени окисления 0 переходят как в степень окисления –1 (KCl), так и в состояние +5 (KClO₃):

Cl₂ + 6KOH = 5KCl + KClO₃ + 3H₂O

В реакциях усреднения происходит изменение сте­пени окисления одного и того же элемента с образовани­ем одной и той же молекулы:

2H₂S + H₂SO₃ = 3S + 3H₂O

Составление окислительно-восстановительных реакций сводится к подбору коэффициентов при окислителе и восстановителе. Главная закономерность — в окислитель­но-восстановительных процессах общее число электронов, присоединяемых окислителем, равно общему числу элек­тронов, отдаваемых восстановителем. Следует пользоваться примерно таким алгоритмом подбора коэффициентов (метод электронного баланса).

1. Написать схему уравнения без коэффициентов, то есть указать исход­ные вещества и продукты реакций.
2. Найти элементы, изменяющие степень окисления, и цифрами над символами этих элементов указать степень окисления.
3. Указать процессы окисления и восстановления с учетом количества атомов элементов, участвую­щих в этих процессах
4. Определить основные коэффициенты при окисли­теле и восстановителе. Вводят дополнительные множители, устанавливающие электронный баланс. Их подбирают по правилу нахождения наименьшего общего кратного и получают стехиометрические коэффициенты при окислителе и восстано­вителе.
5. Расстав­ляют коэффициенты перед прочими реагентами.
6. Проверяют число атомов водорода и кислорода в левой и правой частях уравнения и определяют число участвующих в реакции молекул воды.

 

Например:

+2         +5         +3                      +6       +4

FeS₂ + HNO₃ = Fe(NO₃) ₃ + H₂SO₄ + NO₂ + H₂O

Записываем полуреакции окисления и восстановления:

+2           +3                           -1              +6

Fe – e = Fe ,                        2S – 14e = 2S,  и далее:

+3      +6          +5         +4

FeS₂ – 15e = Fe + 2S,          N + e = N

 

Общее кратное 15, ставим его перед NO₂  в левой части уравнения, подбираем прочие коэффициенты:

FeS₂ + 18HNO₃ = Fe(NO₃) ₃ + 2H₂SO₄ + 15NO₂ + 7H₂O

И несколько примеров расстановки коэффициентов методом электронного баланса из заданий ЕГЭ и ЦТ:

Также вы можете посмотреть ВИДЕО-уроки на эту тему:

И выполнить задания из ЦТ и ЕГЭ на эту тему вы можете здесь

А также вы можете получить доступ ко всем видео-урокам, заданиям реального ЕГЭ, ЦТ и РТ с подробными видео-объяснениями, задачам и всем материалам сайта кликнув здесь «Получить все материалы сайта»

Сводные примечания к главе 6

Сводные примечания к главе 6

Темы

1. Типы селективности и выхода множественных реакций
2. параллельных реакций
3. Реакций в серии
4. Алгоритм сложных реакций
5. Применения алгоритма

Типы множественных реакций Селективность и выход

верх

Типы множественных реакций

Используйте молярные скорости потока и концентрации; НЕ используйте преобразование!
Есть 4 класса множественных реакций.
1. Параллельные реакции

2. Последовательные реакции

3. Сложные реакции: сочетание последовательного и параллельного аспектов

4. Независимые реакции

Независимые реакции обычно происходят при каталитическом крекинге сырой нефти с образованием бензина.

Видео реакции: Некоторые системы с несколькими реакциями колеблются, воссоздавая реагенты при соблюдении определенных условий.

Какая реакция происходит?

Селективность и урожайность (Раздел 6.1)

Существует два типа селективности и выхода: мгновенный и общий.

Чистая скорость исчезновения A

Мгновенная селективность

Если α> β, используйте высокую концентрацию A. Используйте PFR.
Если α Максимизация селективности — параллельные реакции

Серия Реакции (стр.283)

верх

Пример: Последовательная реакция в реакторе периодического действия

Эту серию реакцию можно также записать как

Реакция (1): -r _1A = k ₁ C _A

Реакция (2): -r _2B = k ₂ C _B

Баланс кротов на все виды

Поиск избирательности

в CSTR

Траектории концентрации и времени

Схемы для максимальной селективности для Van Der Vusse Kinetics

Можно найти на следующем веб-сайте http: // www.wits.ac.za/centres/comps/AR/index.htm

Алгоритм для Комплексные реакции

верх

Остатки молей

Тарифы

ПРИМЕЧАНИЕ: Скорости реакции в приведенных выше мольных балансах являются чистыми.

Новые возможности для множественных реакций, которые основаны на Рисунке 4-11 и Таблице 4-6: Номер каждой реакции Закон скорости для каждой реакции Относительные ставки для каждой реакции Чистая скорость реакции Количество каждой реакции Тарифные законы для каждой реакции Относительные скорости для каждой реакции Для данной реакции i Чистая скорость образования для вида A, который появляется в реакциях N,

Стехиометрия

ПРИМЕЧАНИЕ: Мы могли бы использовать мольный баланс газовой фазы для жидкостей, а затем просто выразить концентрацию как
Flow C _A = F _A / υ ₀
Batch C _A = N _A / V ₀

Написание чистых темпов образования

Применения Алгоритм

верх

(1) ПРИМЕЧАНИЕ: Удельная скорость реакции k 1A составляет определен по отношению к виду A. (2) ПРИМЕЧАНИЕ: Удельная скорость реакции k 2C составляет определен по отношению к виду C.

Эти реакции будут использованы в следующих 5 примерах

• Жидкая фаза PFR

• Жидкая фаза CSTR

• Газовая фаза PFR № ΔT

• Газофазный мембранный реактор с ΔT

• Полупериодный реактор жидкой фазы

Пример A: Жидкая фаза PFR

Сложные жидкофазные реакции подчиняются элементарным законам скорости

(1)	А + 2В → С	-r 1A = k 1A C A C B 2
(2)	2А + 3С → Д	-r 2C = k 2C C A 2 C B 3

и занимают место в ПФР.Подача является равной молярной для A и B с F _A0 = 200 моль / мин, а объемная скорость потока составляет 100 дм ³ / мин. Объем реакции 50 дм3 ³ , константы скорости

График F _A , F _B , F _C , F _D и S _{C / D} как функция V

Множественные реакции — Набросайте, как вы думаете, как будет выглядеть профиль a priori

Решение

Жидкость PFR

Остатки молей

Чистая цена

Тарифные законы

Относительные ставки

Избирательность

Если бы нужно было написать S _{C / D} = F _C / F _D в программе Polymath, Polymath не будет выполняться, потому что при V = 0, F _C = 0, что приведет к неопределенному объему (бесконечность) при V = 0.Чтобы обойти эту проблему, мы начинаем вычисление 10 ^-4 дм ³ от входа в реактор, где F _D отмечает ноль, и используем следующий оператор IF .

Стехиометрия

Параметры

Хотите увидеть результаты для примера A

Хотите запустить пример A?

Пример B: Жидкая фаза CSTR

Те же реакции, законы скорости и константы скорости, что и в примере A

	(1)		ПРИМЕЧАНИЕ: Удельная скорость реакции k 1A составляет определен по отношению к виду A.
	(2)		ПРИМЕЧАНИЕ: Удельная скорость реакции k 2C составляет определен по отношению к виду C.

Сложные жидкофазные реакции протекают в CSTR емкостью 2500 дм3 ³ . Подача является равной молярной по A и B с F _A0 = 200 моль / мин, объемная скорость потока составляет 100 дм ³ / мин, а реакционный объем составляет 50 дм ³ .

Найдите концентрации A, B, C и D на выходе из реактора вместе с существующей селективностью.
График F _A , F _B , F _C , F _D и S _{C / D} в зависимости от V

Решение

Жидкость CSTR

Остатки молей

Чистая цена

Тарифные законы

Относительные ставки

Избирательность

Параметры

Хотите увидеть результаты для примера B

Хотите запустить пример B?

Пример C: газовая фаза PFR, без перепада давления

Те же реакции и законы скорости, что и в предыдущих двух примерах

	(1)		ПРИМЕЧАНИЕ: Удельная скорость реакции k 1A составляет определен по отношению к виду A.
	(2)		ПРИМЕЧАНИЕ: Удельная скорость реакции k 2C составляет определен по отношению к виду C.

Сложные газофазные реакции происходят в PFR. Подача является равной молярной для A и B с F _A0 = 10 моль / мин, а объемная скорость потока составляет 100 дм ³ / мин.Объем реактора 1000 дм ³ , перепада давления нет, общая входящая концентрация C _T0 = 0,2 моль / дм ³ , константы скорости

График F _A , F _B , F _C , F _D и _{C / D} в зависимости от V

Решение

Газовая фаза PFR, без перепада давления

Остатки молей

Чистая цена

Тарифные законы

Относительные ставки

Избирательность

Стехиометрия

Параметры

Хотите увидеть результаты для примера C

Хотите запустить пример C

Пример D: Мембранный реактор с перепадом давления

Те же реакции и законы скорости, что и в предыдущих двух примерах

	(1)		ПРИМЕЧАНИЕ: Удельная скорость реакции k 1A составляет определен по отношению к виду A.
	(2)		ПРИМЕЧАНИЕ: Удельная скорость реакции k 2C составляет определен по отношению к виду C.

Сложные газофазные реакции протекают в каталитическом уплотненном слое с диффузией углерода по сторонам. Подача является равной молярной для A и B с F _A0 = 10 моль / мин, а объемная скорость потока составляет 100 ³ / мин.Объем реактора составляет 50 дм3 ³ , а общая входящая концентрация составляет C _T0 = 0,2 моль / дм ³ . Имеется перепад давления, давление на входе 100 атм, константа скорости

Параметр перепада давления αρ _b = 0,0405 дм ^-3

Коэффициент массопереноса для C равен k _куб.см = 2 мин ¹

График F _A , F _B , F _C , F _D и S _{C / D} как функция V для

(a) Случай 1 C _Csg = 0
(б) Случай 2 C _Csg ≠ 0,

Установить F _osg = 0.1 моль / мин и варьируется

(5 <<10,000)

Существуют ли условия, при которых (C _Csg C ) и R _C меняют знак, и вид C диффундирует обратно в мембранный реактор около выхода? Запустите программу Polymath, когда αρ _b = 0, и сравните R _C с базовым случаем, когда есть IS падение давления (αρ _b = 0,0405 дм ^-3 )

Решение

Множественные реакции в газовой фазе в мембранном реакторе с насадочным слоем и перепадом давления

Остатки молей

Нам также необходимо учитывать молярную скорость желаемого продукта C, выходящего в продувочном газе F _Csg

Тарифные законы

1. Чистые ставки, законы ставок и относительные ставки такие же, как PFR для жидкой и газовой фазы и CSTR для жидкой фазы.
2. Транспортное право
   Случай 1 Большая скорость продувочного газа
   Случай 2 Скорость продувочного газа от умеренной до небольшой

   
   Варьируйте, чтобы увидеть изменения в профилях
   Случай 2A Падение давления
   Корпус 2B без падения давления

Стехиометрия

Нам необходимо пересмотреть наше уравнение падения давления, когда один или несколько компонентов диффундируют из реактора.Напомним, уравнение падения давления —

.

с

Внимание !! Когда масса диффундирует из мембранного реактора, так как произойдет уменьшение поверхностного массового расхода и, следовательно, G. Чтобы учесть это уменьшение при вычислении нашего параметра падения давления, мы возьмем отношение поверхностной массовой скорости в любой точке в реакторе до приведенной массовой скорости на входе в реактор.Поверхностные массовые скорости потока могут быть получены путем умножения молярных расходов частиц Fi на их соответствующие молекулярные массы MWi, а затем суммирования по всем видам Поскольку самая маленькая молекула — это та, которая диффундирует наружу и имеет наименьшую молекулярную массу, мы пренебрегаем изменениями массового расхода в реакторе и будем принимать их в качестве первого приближения.

Изотермический (T = T ₀ ) и умножьте обе части уравнения падения давления на объемную плотность, ρ _b

Избирательность

Необходимо включить углерод, собранный из продувочного газа

Параметры

Хотите увидеть результаты для примера D

Хотите запустить пример D

Пример E: Жидкие полуфабрикаты

Те же реакции, законы скорости и константы скорости, что и в примере A

	(1)		ПРИМЕЧАНИЕ: Удельная скорость реакции k 1A составляет определен по отношению к виду A.
	(2)		ПРИМЕЧАНИЕ: Удельная скорость реакции k 2C составляет определен по отношению к виду C.

Сложные жидкофазные реакции происходят в полупериодическом реакторе, где A подают в B с F _A0 = 3 моль / мин. Объемный расход составляет 10 дм ³ / мин, а начальный объем реактора составляет 1000 дм ³ .

Максимальный объем составляет 2000 дм ³ и C _A0 = 0,3 моль / дм ³ и C _B0 = 0,2 моль / дм ³ . График C _A , C _B , C _C , C _D и S _{C / D} как функция времени.

Решение

Жидкофазные множественные реакции в реакторе полуциклового цикла

Остатки молей

Чистые ставки, законы ставок и относительные ставки такие же, как PFR для жидкой и газовой фазы и CSTR для жидкой фазы.

Стехиометрия

Избирательность

Параметры

Хотите увидеть результаты для примера E

Хотите запустить пример E

Что не так с этим решением? Алгоритм решения ODE Оценка объекта главы 6

Изучите веб-модуль

укусов кобры

^* Все ссылки на главы относятся к 4-му изданию текста Elements of Chemical Reaction Engineering .

вершина

Oxygen Evolution Reaction — обзор

3.3.1.1.1 Физико-химический анализ

Поскольку высокая эффективность катализаторов в отношении ООР зависит от их физико-химических свойств (состава, природы, среднего размера частиц и кристаллитов и т. Д.), Для их характеристики использовались многие физико-химические методы. Trasatti et al. [56] обобщили основные физико-химические методы определения характеристик и важную информацию, которую они предоставляют относительно каталитических материалов (Таблица 3 ) .

Таблица 3. Наиболее распространенные методы определения характеристик электрокаталитических оксидов и предоставленная информация

Метод	Свойство / полученная информация
Температурный программный анализ (TPA)	Температура разложения, взаимодействия предшественников / промежуточных продуктов
Дифракция рентгеновских лучей (XRD)	Кристаллическая структура, кристалличность, размер кристалла
Площадь поверхности по БЭТ	Реальная площадь поверхности
Электрическое сопротивление	Электронная структура
Рентгеновская фотоэлектронная спектроскопия (XPS)	Состав поверхности и электронное взаимодействие
Рентгеновская абсорбционная спектроскопия (XANES, EXAFS)	Валанс, взаимосвязь структуры атома и потенциала
Просвечивающая электронная микроскопия (ПЭМ) в сочетании с электронной дисперсионной спектроскопией (EDS)	Морфологическая структура, размер частиц и объемный атомный состав

Вклад некоторых характеристик в понимание свойств каталитических материалов будет кратко представлен в качестве примеров.Измерения с помощью просвечивающей электронной микроскопии (ПЭМ) / электронной дисперсионной спектроскопии (EDS) позволяют определить морфологию оксидных материалов, размер частиц, их распределение по размерам, образование агломератов и объемный состав (фиг. 11A). Активность по отношению к OER зависит от структуры оксида металла, рентгеноструктурный анализ (XRD) был проведен для определения размера кристаллов, кристалличности и параметров кристаллической решетки материалов. Характерные дифрактограммы материалов рутила Ru _{(1− x )} Ir _x O ₂ представлены на рис.11B. Чем уже дифракционные пики, тем выше кристалличность материалов, что дает информацию о размере кристаллитов. Рамановская спектроскопия также может быть использована для завершения или подтверждения природы и структуры синтезированных частиц (рис. 11C). Анализ рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии (XPS) полезен для определения элементного состава поверхности оксидных материалов, их уровня окисления и их электронных взаимодействий (рис. 11D). В случае смешанных оксидов эти методы могут позволить выявить обогащение или обеднение поверхности данного металла.

Рис. 11. (A) ПЭМ-изображения электрокатализаторов моно и биметаллических оксидов (модифицированные из [74]), (B) рентгенограммы электрокатализаторов моно- и биметаллических оксидов (модифицированные из [74]), (C) спектры комбинационного рассеяния Ru _x Ir _{(1− x )} O _{2 катализаторы} / C, полученные при 4 мВт (модифицировано из [75]), (D) XPS-спектры Ru 3d (слева) и Ir 4f ( справа) для катализатора IrO ₂ @RuO ₂ .

Изменено из T. Audichon, T.W. Наппорн, К.Канафф, К. Мораис, К. Коммингс, К. Kokoh, IrO ₂ , покрытый RuO ₂ в качестве эффективных и стабильных электроактивных нанокатализаторов для электрохимического расщепления воды, J. Phys. Chem. С. 120 (2016) 2562–2573 [76].

Cruz et al. [57] синтезировали оксидный материал RuO ₂ коллоидным методом с последующей стадией прокаливания при температуре от 200 до 350 ° C. При низких температурах прокаливания получаются гидратированные оксиды рутения, тогда как при высоких температурах прокаливания кристалличность частиц RuO ₂ увеличивается.О таком же поведении сообщили Zheng et al. [58] методом золь-гель-синтеза и Devadas et al. [59] из «Мгновенного метода» с помощью микроволнового излучения. Tsuji et al. [60] показали, что при температурах ниже 200 ° C материалы были аморфными в процессе их обработки электроосаждением или распылением. Материалы становятся кристаллическими только при температурах прокаливания выше 300 ° C. Эти результаты были подтверждены Sassoye et al. [61] для оксидов металлов, полученных методом коллоидного синтеза в водной фазе.Однако, по мнению Kim et al. [62] присутствие кристаллического RuO ₂ было обнаружено с помощью спектров комбинационного рассеяния при температуре от 100 ° C, хотя дифрактограммы не показали дифракционного пика для материала, прокаленного при низкой температуре (ниже 200 ° C). Высокий уровень гидратации RuO ₂ при низких температурах прокаливания был предложен для объяснения отсутствия дифракционных пиков XRD. Audichon et al. [75] получили такие же результаты для Ru _{(1− x )} Ir _x O ₂ смешанных оксидов.Кроме того, Murakami et al. [63] показали, что размер кристаллитов оксидов металлов увеличивается с увеличением температуры прокаливания, в то время как параллельно уменьшается удельная поверхность оксидных материалов. Как правило, оксиды становятся кристаллическими при температурах прокаливания от 300 ° C до 400 ° C, а размеры частиц достигают нескольких десятков нанометров [64], хотя микроструктура оксида металла и форма частиц могут незначительно отличаться в зависимости от пути синтеза.

Для смешанных оксидных материалов, таких как Ir _x Ru _{(1− x )} O ₂ , Ir _x Sn _{(1− x )} O ₂ , Ru _x Sn _{(1− x )} O ₂ , Ru _x Mn _{(1− x )} O ₂ и IrO ₂ –Ta ₂ O ₅ [65–69] [65] [66] [67] [68] [69], с x , изменяющимся от 0 до 1, определение атомного отношения из измерений XRD затруднено, потому что все оксиды имеют кристаллографическую структуру рутила, и все металлы имеют очень близкие атомные радиусы.Следовательно, положения различных дифракционных пиков очень близки и их трудно разделить. Но Owe et al. [70] выполнили измерения XRD с высоким разрешением на материалах Ir _{(1− x )} Ru _x O ₂ и наблюдали постепенный сдвиг дифракционных пиков с высоким индексом Миллера в зависимости от состава оксида, подтверждая образование однофазного твердого раствора. Audichon et al. [74] также наблюдали сдвиг пика и пришли к выводу, что была получена гомогенная фаза смешанного оксида (рис.6Б). С другой стороны, используя метод «Печини» и прямой сухой процесс на основе струйного пламени, Mamaca et al. [71] и Roller et al. [72], соответственно, наблюдали присутствие двух фаз на своих рентгенограммах: первая была отнесена к оксидным материалам со структурой рутила, а вторая — к металлической фазе. Но большинство синтезов позволило получить гомогенную фазу смешанного оксида [67,73] [67] [73], что часто подтверждается измерениями TEM-EDS [52,74] [52] [74].

ПЭМ-измерения были выполнены для определения морфологии смешанных оксидов.При сравнении материалов, полученных разными методами синтеза, не наблюдалось никаких существенных изменений; размеры частиц всегда составляли от 20 до 100 нм, они всегда имели кубическую форму и обычно были агломерированными. [67,77,78] [67] [77] [78]. Corona-Guinto et al. [79] использовали метод картирования EDS для проверки однородности распределения металлов в электрокатализаторе RuIrCoO _x . Влияние добавления второго оксида металла в каталитическую композицию исследовали методом XRD.Что касается чистых оксидов, Baglio et al. [80] показали, что для того же оксидного состава увеличение температуры прокаливания приводит к увеличению среднего размера кристаллитов; Эти авторы использовали рентгеновскую флуоресцентную спектроскопию для количественного определения оксидов, присутствующих в каталитических материалах. Анализ теории Брунауэра, Эммета и Теллера (БЭТ) также использовался для определения влияния добавления второго оксида металла на удельную поверхность [81]. В зависимости от температуры кристаллизации обоих оксидов значения удельной поверхности по БЭТ имеют тенденцию увеличиваться или уменьшаться с добавлением второго оксида металла: если добавленный оксид металла имел более низкую температуру кристаллизации, чем каталитический оксид металла, площадь поверхности увеличивалась. ; а если добавленный оксид металла имел более высокую температуру кристаллизации, площадь поверхности уменьшалась [74].XPS в основном использовался для определения природы оксидов, степени окисления металлов и состава поверхности в зависимости от метода синтеза, но этот метод определения характеристик также позволил наблюдать эволюцию этих параметров во время электрохимических измерений [46]. Оксиды металлов RuO ₂ и IrO ₂ дают XPS-спектры основных уровней с характерной формой, представляющей дублет асимметричных пиков для Ru 3d и Ir 4f [82,83] [82] [83], которые приписываются окислению + IV уровень рутения и иридия.Подгонка экспериментальных спектров XPS обычно принимает во внимание два компонента [82,84,85] [82] [84] [85]. Первый преобладающий дублет пика, относящийся к первичным спин-орбитальным компонентам, коррелирует со структурой оксида. Второй компонент, сопровождаемый двумя сателлитными пиками, близкими к первым компонентам, объясняется эффектами экранирования конечного состояния. Однако причина и природа этих скрининговых эффектов четко не установлены; сателлитные пики также связаны с Ru ⁴⁺ и Ir ⁴⁺ , но с немного другим окружением, вероятно, с гидроксильными или оксогидроксильными группами [82].Спектры остовного уровня O 1s не позволяют однозначно определить природу кислородсодержащих групп из-за загрязнения образца [75]. Иногда процедура аппроксимации применяется к спектру остовных уровней Ru 3p, поскольку вклад C 1s, связанный с загрязнением поверхности образца, проявляется в том же диапазоне энергий связи, что и Ru 3d [86]. На основании измерений XPS Audichon et al. [76] показали, что в случае IrO ₂ , нанесенного на материалы RuO ₂ , соотношение Ir на поверхности было выше, чем в ядре каталитических частиц (рис.11).

Наконец, проводимость оксидных материалов также является очень важным параметром для оценки их каталитической активности. В исследовании Huang et al. [87] о влиянии температуры прокаливания на получение тонкой пленки RuO ₂ методом металлорганического химического осаждения из газовой фазы (MOCVD) продемонстрировали, что при температурах выше 100 ° C электрические свойства материалов имеют металлический характер. : Удельное сопротивление тонкой пленки уменьшается при повышении температуры прокаливания.Удельное сопротивление также уменьшалось при увеличении толщины пленки оксида металла. Barbieri et al. [88] показали, что электронная проводимость сухих материалов увеличивается при повышении температуры прокаливания наночастиц RuO ₂ . В гидратированных оксидах содержание воды в кристаллической решетке действует как барьер для электропроводности, тогда как уменьшение содержания воды в решетке оксида после термообработки увеличивает проводимость.

Простой выбор контроллера | Oculus

В этом блоге представлены сценарии, необходимые для добавления выделения лучей с помощью контроллера Gear VR в любой проект Unity.Предоставленные скрипты имитируют поведение лазерной указки в домашней среде Gear VR для взаимодействия с меню и окружающей средой. Если контроллер Gear VR не подключен, эта система вернется к использованию указателя взгляда.

Обновление за январь 2018 г .: В этот пост добавлена ​​поддержка взаимодействия с пользовательским интерфейсом Unity и системой событий. Также теперь поддерживается Rift с контроллерами Touch.

Загрузите пакет Unity здесь: Часть 1, Часть 2 и Часть 3

Выполнение примеров

Выполните следующие шаги, чтобы запустить включенные образцы сцен.

1. Создайте новый проект Unity (Демо было написано против версии 5.6.4p2)
2. Загрузите и импортируйте Oculus Utilities For Unity (демонстрация была написана для версии 1.21)

• Скрипт OVRTrackedRemote , найденный в 1.21, имеет другие общедоступные поля, чем в предыдущих версиях

Загрузите и импортируйте предоставленный пакет с этим сообщением в блоге

• Некоторые скрипты, такие как OVRInputModule, представленные в этом пакете, также существуют в Utilities 1.21.

Добавьте следующие сцены для создания настроек

• OVRInputSelection / Scenes / main.unity
• OVRInputSelection / Scenes / selection_all.unity
• OVRInputSelection / Scenes / selection_physics.unity
• OVRInputSelection / Scenes / selection_raw.unity 1 0 00 00 00 основная сцена ( OVRInputSelection / Scenes / main.unity )
• Запустите образцы

Что в пакете

Все скрипты, необходимые для взаимодействия с пользовательским интерфейсом и объектами, находятся в OVRInputSelection / InputSystem / * , каждый сценарий находится в пространстве имен ControllerSelection .Некоторые скрипты здесь являются дубликатами скриптов, которые поставляются с Oculus Utilities для Unity 5, убедитесь, что вы используете те, которые находятся в правильном пространстве имен. Все остальные ресурсы, находящиеся в предоставленном пакете, используются только для демонстрационных сцен. Папка OVRInputSelection / InputSystem / содержит следующие сценарии:

OVRInputModule.cs

Этот сценарий обеспечивает замену автономного модуля ввода для виртуальной реальности. Узнайте больше о том, как это работает, в следующих сообщениях блога: Система пользовательского интерфейса Unity в VR и Добавление поддержки контроллера Gear VR в пользовательский интерфейс Unity.

Скрипт содержит открытое поле для преобразования «пространство отслеживания». Это преобразование должно быть установлено в пространство отслеживания префаба OVRCameraRig . Рекомендуется, но не обязательно, настраивать преобразование в редакторе. Если преобразование не задано, сценарий OVRInputHelper попытается найти его в вашей сцене.

OVRRayPointerEventData.cs

Этот сценарий содержит специфичный для VR подкласс данных событий указателя. Луч мирового пространства, используемый для построения лучей, хранится в переменной-члене worldSpaceRay .

OVRRaycaster.cs

Этот сценарий содержит специфичный для VR подкласс Graphics Raycaster. Экземпляр этого скрипта должен быть прикреплен к любому холсту, который будет получать ввод указателя в VR. Этот сценарий заменяет GraphicsRaycaster . Прикрепление GraphicsRaycaster к холсту нарушит функциональность OVRRaycaster .

На любом холсте мирового пространства должна быть установлена ​​камера событий. Если камера для событий не настроена, OVRRaycaster попытается найти подходящую камеру для использования.

OVRPhysicsRaycaster.cs

Этот скрипт содержит специфичную для VR замену Physics Raycaster. OVRPhysicsRaycaster необходимо подключить к тому же игровому объекту, что и сценарий OVRCameraRig . Этот скрипт используется для взаимодействия с 3D-объектами в сцене с помощью системы событий Unity. Любой интерактивный объект должен иметь какой-то коллайдер, а также контроллер триггера события. Поддерживаются все события указателя. Сигнатура для функции обратного вызова выглядит так: public void SomeCallback (данные BaseEventData) .Аргумент BaseEventData может быть приведен к объекту OVRRayPointerEventData , чтобы получить луч мирового пространства.

OVRPointerVisualizer.cs

Этот сценарий отвечает за управление визуализацией указателя. Когда присутствует контроллер (контроллер Gear VR или сенсорный контроллер), рисуется луч выбора. Если контроллер отсутствует, система ввода возвращается к использованию контроллера взгляда, и используется сетка взгляда. Необходимо установить LineRenderer, используемый для луча выбора, и Transform, который будет использоваться для сетки взгляда.

Скрипт содержит открытое поле для преобразования «пространство отслеживания». Это преобразование должно быть установлено в пространство отслеживания префаба OVRCameraRig . Установка преобразования в редакторе необязательна, если она не установлена, сценарий OVRInputHelper попытается найти его в вашей сцене.

OVRRawRaycaster.cs

Этот скрипт обнаруживает трехмерные объекты в сцене с помощью Physics.Raycast. Это позволяет сценарию взаимодействовать с 3D-объектами без использования компонента Physics Raycaster или системы событий Unity.

Скрипт содержит открытое поле для преобразования «пространство отслеживания». Это преобразование должно быть установлено в пространство отслеживания префаба OVRCameraRig . Установка преобразования в редакторе необязательна, если она не установлена, сценарий OVRInputHelper попытается найти его в вашей сцене.

OVRInputHelpers.cs

Этот файл содержит несколько статических вспомогательных функций.

Настройка визуализатора

Скрипт визуализатора выделения отвечает за позиционирование луча выделения или указателя взгляда в мировом пространстве.Прикрепите этот сценарий к любому игровому объекту, выполните следующие действия, чтобы настроить его:

1. Поле «Tracking Space» должно быть установлено на преобразование TrackingSpace, найденное в OVRCameraRig
2. Поле «Line Pointer» должно быть установлено на средство визуализации строки, Ниже приведена конфигурация средства рендеринга строк, используемого для примеров. Любые поля, которые не указаны в списке, должны сохранять свои значения по умолчанию:
• Отбрасывать тени: Выкл.
• Получать тени: Выключено (не отмечено)
• Материалы: Используемый материал не горит / Цвет
• не имеет значения)
• Use World Space: Enabled
• Width: 0.02
• В поле «Указатель взгляда» должно быть установлено преобразование объекта, который будет использоваться в качестве прицельной марки запасного взгляда.
• В примерах резервное копирование взгляда - это сфера, равномерно уменьшенная до 0,05
• Поле «Расстояние прорисовки луча» показывает, как долго должен быть нарисован визуальный луч.
• «Расстояние прорисовки взгляда» равно на сколько единиц от камеры должен быть помещен указатель взгляда

Настройка взаимодействия с пользовательским интерфейсом

Системе пользовательского интерфейса Unity необходимы EventSystem и Canvas для взаимодействия с элементами пользовательского интерфейса.EventSystem имеет прикрепленный к нему компонент StandaloneInputModule , который обрабатывает ввод с помощью мыши. К Canvas прикреплен компонент GraphicsRaycaster , который выполняет raycast с использованием данных мыши по элементам пользовательского интерфейса. Для взаимодействия с пользовательским интерфейсом необходимо заменить StandaloneInputModule и GraphicsRaycaster их эквивалентами VR. Выполните следующие действия, чтобы настроить взаимодействие с пользовательским интерфейсом VR:

1) Удалите компонент StandaloneInputModule из EventSystem , замените его на OVRInputModule , предоставленный с этим сообщением.Если возможно, установите переменную пространства отслеживания, доступную редактору! Ожидается, что он будет настроен на отслеживающий космический игровой объект, который является частью префаба OVRCameraRig . Установка этого места для отслеживания не является обязательной.

2) Чтобы иметь пользовательский интерфейс мирового пространства, Canvas должен быть холстом мирового пространства. Для холста мирового пространства нужна камера событий. Установите камеру событий как камеру CenterEyeAnchor , расположенную в сборном модуле OVRCameraRig . Это необязательно, если камера событий не настроена, сценарий OVRRaycaster попытается установить ее.

3) Удалите компонент GraphicsRaycaster из Canvas , замените его компонентом OVRRaycaster .

4) При желании создайте OVRPointerVisualizer , чтобы увидеть, как указатель используется для взаимодействия с элементами сцены

Настройка взаимодействия с системой событий

Включенный модуль OVRInputModule может использоваться для взаимодействия не только с UI. Он также может работать с системой событий Unity.Это позволяет легко реагировать на нажатие или наведение курсора на объекты. Для работы со встроенной системой событий:

1) Добавьте в сцену новую EventSystem . Удалите компонент StandaloneInputModule и замените его компонентом OVRInputModule . Если возможно, установите переменную пространства отслеживания, доступную редактору! Ожидается, что он будет настроен на отслеживающий космический игровой объект, который является частью префаба OVRCameraRig . Установка этого места для отслеживания не является обязательной.

2) Добавьте компонент OVRPhysicsRaycaster в экземпляр префаба OVRCameraRig . Предполагается, что сценарий OVRPhysicsRaycaster будет прикреплен к игровому объекту с помощью компонента OVRCameraRig .

3) Какой бы объект ни собирался взаимодействовать, он должен иметь компонент Collider . К объекту также должен быть прикреплен компонент EventTrigger . Все события указателя на EventTrigger должны вести себя должным образом.

4) При желании создайте OVRPointerVisualizer , чтобы увидеть, как указатель используется для взаимодействия с элементами сцены.

Настройка взаимодействия с Raycast

Иногда может быть полезно просто взаимодействовать с объектами в сцене без использования EventSystem . Для этого был написан компонент OVRRawRaycaster . Внутри он использует Physics.Raycast для взаимодействия с миром. Все обратные вызовы событий для выбора и наведения объектов отображаются как события в компоненте OVRRawRaycaster .Чтобы использовать этот компонент:

1) Присоедините компонент OVRRawRaycaster к любому игровому объекту в сцене. Если возможно, установите переменную пространства отслеживания, доступную редактору! Ожидается, что он будет настроен на отслеживающий космический игровой объект, который является частью префаба OVRCameraRig . Установка этого места для отслеживания не является обязательной.

2) Настройте обратные вызовы, отображаемые в редакторе.

3) При необходимости создайте OVRPointerVisualizer , чтобы увидеть, как указатель используется для взаимодействия с элементами сцены.

Заключительные примечания

В вашем проекте может быть несколько экземпляров OVRInputModule, OVRRaycaster, OVRPhysicsRaycaster и OVRRayPointerData. Это происходит потому, что Oculus Utilities 1.21 включает версию кода обработки ввода Энди Боррелла, который является тем же кодом, на котором основан этот пакет. Обязательно используйте версию этих сценариев, расположенную в OVRInputSelection / InputSystem , все эти сценарии находятся в пространстве имен ControllerSelection .

Травма - реакция и выздоровление

Куда обратиться за помощью

Консультации по телефону

Травматические переживания

Сильные эмоциональные или физические реакции после тяжелого события - это нормально. Однако в большинстве случаев эти реакции проходят как часть естественного процесса исцеления и восстановления организма. Вы можете многое сделать, чтобы справиться с таким переживанием и оправиться от него.

Травматический опыт - это любое событие в жизни, которое создает угрозу нашей безопасности и потенциально подвергает риску нашу собственную жизнь или жизни других людей.В результате человек испытывает высокий уровень эмоционального, психологического и физического стресса, который временно нарушает его способность нормально функционировать в повседневной жизни.

Примеры потенциально травмирующих событий включают:

• стихийные бедствия, такие как лесной пожар или наводнение
• быть жертвой или свидетелем преступления, акта насилия или вооруженного ограбления
• участвовать или быть свидетелем, серьезное автомобильное или транспортное происшествие
• нахождение в самолете, который вынужден совершить аварийную посадку
• подвергается физическому нападению
• подвергается воздействию изображений, новостных репортажей или сообщений в социальных сетях, посвященных событиям такого типа.

Реакции на травму

То, как человек реагирует на травму, зависит от многих факторов, таких как тип и серьезность травмирующего события, объем доступной поддержки для человека после инцидента, других стрессорных факторов, которые в настоящее время испытывает человек. жизни, наличие определенных черт личности, естественный уровень сопротивляемости, а также наличие у человека ранее травматических переживаний. Общие реакции включают ряд психических, эмоциональных, физических и поведенческих реакций.Эти реакции являются нормальными и в большинстве случаев проходят в рамках естественного процесса исцеления и восстановления организма.
Примеры типичных реакций на травму:
• ощущение, будто вы находитесь в состоянии «повышенной готовности» и «ждете» всего, что может случиться
• чувство эмоционального оцепенения, как будто вы находитесь в состоянии «шока».
• становится эмоциональным и расстроенным
• чувство сильной усталости и усталости
• чувство сильного стресса и / или беспокойства
• очень защищает других, включая семью и друзей
• нежелание покидать определенное место из страха перед тем, что может случиться '.

Дети и молодые люди могут реагировать на травму по-разному, чем взрослые, и часто удивительным образом. Для получения информации о том, как говорить с детьми и молодыми людьми о травме:

Психические реакции на травму

Психические реакции на травму включают:
• снижение концентрации внимания и памяти
• навязчивые мысли о событии
• многократное проигрывание частей события в разум
• замешательство или дезориентация.

Эмоциональные реакции на травму

Эмоциональные реакции на травму могут включать:
• страх, тревогу и панику
• шок - трудности с верой в то, что произошло, чувство отстраненности и замешательства
• чувство оцепенения
• нежелание общаться с другими или отстранение от окружающих
• постоянная тревога - ощущение, что опасность все еще существует или событие продолжается
• разочарование - после того, как кризис закончится, истощение может стать очевидным.Эмоциональные реакции на событие ощущаются во время фазы подавления и включают депрессию, избегание, вину, сверхчувствительность и абстинентность.

Физические реакции на травму

Травматические переживания могут привести к физическим реакциям, включая:
• усталость или истощение
• нарушение сна
• тошноту, рвоту и головокружение
• головные боли
• чрезмерное потоотделение
• учащение пульса.

Поведенческие реакции на травму

Общие поведенческие реакции на травму включают:
• Избегание напоминаний о событии
• Неспособность перестать сосредотачиваться на том, что произошло
• Погружение в задачи, связанные с выздоровлением
• потеря связи с обычным распорядком дня
• изменился аппетит, например, есть намного больше или намного меньше
• переход на такие вещества, как алкоголь, сигареты и кофе
• проблемы со сном.

Осмысление травмирующего события

После того, как тревожное событие закончилось, вы можете обнаружить, что пытаетесь разобраться в этом событии. Это может включать в себя размышления о:

• как и почему это произошло
• как и почему вы были вовлечены
• почему вы чувствуете то, что вы делаете
• отражаются ли ваши чувства на том, каким человеком вы являетесь
• будь то опыт изменил ваш взгляд на жизнь и как.

Помощь в разрешении травматических реакций на травму

Существует ряд стратегий, которые могут быть применены, чтобы помочь человеку разрешить травматические реакции.

Вот некоторые общие хорошо известные примеры:

• Осознайте, что вы пережили неприятный или пугающий опыт и что у вас будет реакция на него.
• Примите тот факт, что какое-то время вы не будете чувствовать себя как обычно, но со временем это пройдет.
• Ежедневно напоминайте себе, что вы справляетесь - постарайтесь не злиться и не расстраиваться из-за себя, если вы не можете делать что-то так же хорошо или эффективно, как обычно.
• Не злоупотребляйте алкоголем или наркотиками, чтобы справиться с ситуацией.
• Избегайте принятия важных решений или больших изменений в жизни, пока не почувствуете себя лучше.
• Постепенно противодействуйте тому, что произошло - не пытайтесь заблокировать это.
• Не сдерживайте свои чувства - поговорите с кем-нибудь, кто может поддержать и понять вас.
• Постарайтесь придерживаться своего обычного распорядка и оставаться чем-то занятым.
• Не старайтесь избегать определенных мест или занятий. Не позволяйте травме ограничивать вашу жизнь, но не торопитесь, чтобы вернуться к нормальной жизни.
• Когда вы чувствуете себя истощенным, не забудьте выделить время для отдыха.
• Выделите время для регулярных упражнений - они помогут очистить тело и разум от напряжения.
• Помогите своей семье и друзьям помочь вам, рассказав им, что вам нужно, например, перерыв или кто-нибудь, с кем можно поговорить.
• Расслабьтесь - используйте техники релаксации, такие как йога, дыхание или медитация, или занимайтесь тем, что вам нравится, например слушайте музыку или занимайтесь садоводством.
• Выражайте свои чувства по мере их возникновения - поговорите с кем-нибудь о своих чувствах или запишите их.
• Когда травма вызывает воспоминания или чувства, попытайтесь противостоять им.Подумайте о них, а затем отложите их в сторону. Если это вызывает другие воспоминания из прошлого, постарайтесь отделить их от текущей проблемы и решать их отдельно.

Процесс исцеления и восстановления после травмы

Любое событие, которое подвергает риску собственную жизнь человека или жизни других людей, приводит к тому, что человеческое тело входит в состояние повышенного возбуждения. Это похоже на «аварийный режим», который включает серию включенных внутренних сигналов тревоги. Аварийный режим дает людям возможность получить доступ к большому количеству энергии за короткий период времени, чтобы максимизировать шансы на выживание.

Большинство людей остаются в аварийном режиме только в течение короткого периода времени или до тех пор, пока не исчезнет непосредственная угроза. Однако нахождение в аварийном режиме расходует жизненно важные запасы энергии, и поэтому люди часто после этого часто чувствуют себя довольно уставшими.

Нормальный процесс исцеления и восстановления включает в себя выход тела из состояния повышенного возбуждения. Другими словами, внутренние сигналы тревоги отключаются, высокий уровень энергии спадает, и тело возвращается в нормальное состояние баланса и равновесия.Обычно это должно происходить примерно в течение одного месяца после события.


Обращение за помощью к медицинскому работнику после травматического события

Травматический стресс может вызвать очень сильную реакцию у некоторых людей и может стать хроническим (постоянным). Обратитесь за профессиональной помощью, если вы:
• не можете справиться с сильными чувствами или физическими ощущениями
• не испытываете нормальных ощущений, но продолжаете чувствовать онемение и опустошенность
• чувствуете, что не начинаете возвращаться к нормальному состоянию через три или четыре часа недель
• продолжаются симптомы физического стресса
• продолжают беспокоить сон или кошмары
• сознательно стараются избегать всего, что напоминает вам о травмирующем опыте
• нет никого, с кем вы могли бы поделиться своими чувствами
• обнаружить, что отношения с семьей и друзья страдают
• становятся склонными к несчастным случаям и употребляют больше алкоголя или наркотиков
• не может вернуться на работу или выполнять обязанности
• продолжать переживать травматический опыт
• чувствовать себя очень на грани и легко испугаться.

Посттравматическое стрессовое расстройство (ПТСР)

После тяжелого события некоторые люди обнаруживают, что их реакции серьезны и не проходят постепенно через месяц. Тяжелые, продолжительные реакции могут привести к потере трудоспособности и могут повлиять на отношения человека с семьей и друзьями, а также на его работоспособность. Такие реакции могут указывать на посттравматическое стрессовое расстройство. В этом состоянии воздействие события продолжает вызывать высокий уровень стресса.

Если вы подозреваете, что страдаете посттравматическим стрессовым расстройством, обратитесь за помощью к специалисту в области здравоохранения.

Если вы когда-либо беспокоитесь о своем психическом здоровье или психическом здоровье близкого человека, позвоните по телефону Lifeline 13 11 14.


Где получить помощь

Использование цеолитов для более экологичных и пара-селективных электрофильных реакции ароматического замещения

Использование цеолитов для более экологичных и других

пара -селективных реакций электрофильного ароматического замещения

Электрофильное ароматическое замещение - одна из наиболее важных реакций в синтетической органической химии.Такие реакции используются для синтеза важных промежуточных продуктов, которые могут использоваться в качестве прекурсоров для производства фармацевтических, агрохимических и промышленных продуктов. Однако многие коммерческие процессы производства таких материалов по-прежнему основаны на технологии, разработанной много лет назад. Такие процессы обычно приводят к смесям региоизомеров, и в последние годы было разработано несколько новых подходов для получения контроля над региохимией реакций. Цеолиты могут действовать как гетерогенные катализаторы, реагенты-носители, уносить побочные продукты, повышать селективность продукта пара через селективность формы и избегать обработки в воде.Например, цеолиты могут иметь преимущества в реакциях пара -региоселективного нитрования, галогенирования, алкилирования, ацилирования и метансульфонилирования в умеренных условиях. Более того, обычно их можно легко удалить из реакционных смесей простой фильтрацией и регенерировать путем нагревания, а затем можно повторно использовать несколько раз, чтобы получить почти такой же выход и селективность, как и у свежих образцов. В этом обзоре рассматривается использование цеолитов в качестве селективных катализаторов пара для целого ряда реакций ароматического замещения, основанных в основном на нашей собственной работе в этой области, но в более широком контексте других связанных работ.

У вас есть доступ к этой статье

Подождите, пока мы загрузим ваш контент... Что-то пошло не так. Попробуй еще раз?

Ошибки приема лекарств и нежелательные явления, связанные с приемом лекарств

Предпосылки и определения

Достижения в клинической терапии привели к значительному улучшению здоровья пациентов со многими заболеваниями, но эти преимущества также сопровождались повышенными рисками.Ошибка лекарства - это ошибка (совершенная или упущенная) на любом этапе пути, который начинается, когда врач прописывает лекарство, и заканчивается, когда пациент фактически получает лекарство. Нежелательное явление лекарственного средства (ADE) определяется как вред, причиненный пациенту в результате воздействия лекарства. Как и в случае с более общим термином нежелательное явление, возникновение НЯ не обязательно указывает на ошибку или некачественное лечение. Предотвратимые нежелательные явления, связанные с приемом лекарств являются результатом ошибки приема лекарств, которая достигает пациента и причиняет вред любой степени.Обычно считается, что примерно половину НЯ можно предотвратить. Ошибки приема лекарств, которые не причиняют никакого вреда - либо из-за того, что их перехватывают, не дойдя до пациента, либо из-за удачи - часто называют потенциальными НЯ . ADE с улучшенным эффектом - это лекарство, при котором пациенту был нанесен вред от лекарства, которое, хотя и нельзя полностью предотвратить, можно было бы смягчить. Наконец, определенный процент пациентов будет испытывать НЯ даже при правильном назначении и введении лекарств; они считаются побочными реакциями на лекарства или непревзойденными нежелательными реакциями (и широко известны как побочные эффекты).

Например, внутривенный антикоагулянт гепарин считается одним из препаратов высокого риска, используемых в стационарных условиях. Безопасное использование гепарина требует дозирования в зависимости от веса и частого мониторинга тестов на способность крови к свертыванию, чтобы избежать либо осложнений, связанных с кровотечением (если доза слишком высока), либо риска свертывания (если доза недостаточна). Если врач прописывает неправильную дозу гепарина, это будет считаться ошибкой приема лекарства (даже если фармацевт обнаружил ошибку до того, как доза была выдана).Если была назначена и введена неправильная доза, но у пациента не было клинических последствий, это могло бы быть потенциальным НЯ. Если была введена чрезмерно большая доза, передозировка была обнаружена по аномальным результатам лабораторных исследований, но у пациента возникло кровотечение из-за того, что врачи не смогли должным образом отреагировать, что можно было бы считать улучшаемым ADE (то есть более раннее обнаружение могло снизить уровень вреда, нанесенного пациенту).

Нежелательные явления, связанные с приемом лекарств, являются одними из наиболее распространенных предотвратимых нежелательных явлений во всех условиях оказания медицинской помощи, в основном из-за широкого использования рецептурных и безрецептурных препаратов.Клиницисты имеют доступ к арсеналу из более чем 10 000 рецептурных лекарств, и почти треть взрослого населения США принимает 5 или более лекарств. Каждый год на долю ADE приходится около 700 000 обращений в отделения неотложной помощи и 100 000 госпитализаций. Почти 5% госпитализированных пациентов испытывают НЯ, что делает их одним из наиболее распространенных типов стационарных ошибок. Амбулаторные пациенты могут испытывать НЯ даже чаще, о чем свидетельствует резкое увеличение смертности из-за приема опиоидов, которое в основном имело место за пределами больницы.Переход к лечению также является хорошо задокументированным источником предотвратимого вреда, связанного с лекарствами.

Факторы риска нежелательных явлений, связанных с приемом лекарств

Существуют специфические для пациента, лекарственные препараты и специфические для клинициста факторы риска развития побочных эффектов. Полифармация - прием большего количества лекарств, чем это клинически необходимо, - вероятно, самый сильный фактор риска развития НЯ. Пациенты пожилого возраста, которые принимают больше лекарств и более уязвимы к побочным эффектам конкретных лекарств, чем пациенты более молодого возраста, особенно уязвимы к НЯ.Педиатрические пациенты также подвергаются повышенному риску, особенно когда они госпитализированы, поскольку многие лекарства для детей необходимо дозировать в соответствии с их весом. К другим хорошо задокументированным факторам риска для конкретного пациента относятся ограниченная медицинская грамотность и навыки счета (способность использовать арифметические операции для повседневных задач). Важно отметить, что в амбулаторной помощи факторы риска на уровне пациента, вероятно, являются недооцененным источником НЯ. Исследования показали, что как лица, осуществляющие уход (включая родителей больных детей), так и сами пациенты совершают ошибки при приеме лекарств с удивительно высокой частотой.

Институт безопасной практики приема лекарств ведет список лекарств повышенной опасности - лекарств, которые могут причинить значительный вред пациенту в случае ошибочного использования. К ним относятся лекарства, которые имеют опасные побочные эффекты, но также есть лекарства, похожие на похожие и похожие на звук: те, которые имеют похожие названия и внешний вид, но совершенно разные фармацевтические свойства. Критерии Бирса, определяющие определенные классы лекарств как потенциально неподходящие для гериатрических пациентов, традиционно использовались для оценки безопасности лекарств.Тем не менее, новые критерии STOPP (инструмент скрининга несоответствующих рецептов пожилых людей) оказались более точными для прогнозирования нежелательных явлений, чем критерии Бирса, и поэтому, вероятно, являются лучшим показателем безопасности назначения пожилым пациентам.

Хотя существуют определенные типы лекарств, от которых вред обычно перевешивает пользу, например, бензодиазепиновые седативные средства у пожилых пациентов, теперь ясно, что большинство побочных эффектов вызвано обычно используемыми лекарствами, которые имеют риски, но при правильном применении дают значительные преимущества.Эти лекарства включают противодиабетические средства (например, инсулин), пероральные антикоагулянты (например, варфарин), антиагреганты (такие как аспирин и клопидогрель) и опиоидные обезболивающие. В совокупности на эти четыре препарата приходится более 50% посещений отделений неотложной помощи для пациентов с НПА у пациентов Medicare. Сосредоточение внимания на повышении безопасности назначения этих полезных, но с повышенным риском лекарств может снизить бремя НЯ у пожилых пациентов больше, чем сосредоточение внимания на использовании потенциально неподходящих классов лекарств.

Эпидемия опиоидов, объявленная чрезвычайной ситуацией в области общественного здравоохранения в 2017 году, также высветила роль факторов, специфичных для клиницистов и системы здравоохранения, в ошибках приема лекарств. Назначение опиоидов резко увеличилось за последние 15 лет, и недавние исследования ставят под сомнение пользу этой практики. Например, в период с 2004 по 2012 год резко возросло количество выписанных опиоидов после стоматологических процедур и хирургических вмешательств с низким риском, несмотря на отсутствие доказательств пользы опиоидов в этих ситуациях.Другое исследование выявило большие различия в практике назначения опиоидов врачами одной и той же специальности. Причины, по которым врачи назначают слишком много опиоидов, сложны, и они рассматриваются более подробно в Ежегодном обзоре PSNet за 2016 год

.

Профилактика побочных эффектов лекарств

Путь, связывающий решение врача прописать лекарство и пациента, фактически принимающего лекарство, состоит из нескольких этапов:

• Заказ: врач должен выбрать подходящее лекарство, а также дозу, частоту и продолжительность.
• Расшифровка: в бумажной системе посредник (служащий в больнице, фармацевт или техник в аптеке в амбулаторных условиях) должен правильно прочитать и интерпретировать рецепт.
• Отпуск: фармацевт должен проверить наличие лекарственного взаимодействия и аллергии, а затем выпустить соответствующее количество лекарства в правильной форме.
• Администрация: правильное лекарство должно быть доставлено правильному пациенту в правильное время.В больницах или учреждениях длительного ухода за этим обычно несут ответственность медсестры или другой обученный персонал; в амбулаторной помощи ответственность ложится на пациентов или лиц, осуществляющих уход.

Широкое использование электронных медицинских карт помогло предотвратить ошибки на этапах заказа и расшифровки, но эти ошибки все еще сохраняются, и исследования показали высокий уровень ошибок при приеме лекарств как в стационарных, так и в амбулаторных условиях.

Предотвращение ошибок при приеме лекарств требует определенных шагов для обеспечения безопасности на каждом этапе пути (таблица).

Таблица. Стратегии предотвращения нежелательных явлений, связанных с приемом лекарств

Хотя каждая из стратегий, перечисленных в таблице, может предотвратить побочные эффекты при индивидуальном применении, повышение безопасности лекарств не может быть отделено от общей цели снижения предотвратимого вреда по всем причинам. Анализ серьезных ошибок при приеме лекарств неизменно выявляет основные недостатки системы, такие как инженерные проблемы человеческого фактора и нарушение культуры безопасности, которые позволяли отдельным ошибкам при назначении или введении лекарства доходить до пациента и причинять серьезный вред.Интеграция решений информационных технологий (включая компьютеризированный ввод заказов поставщиков и администрирование лекарств со штрих-кодом) в системы приема лекарств «замкнутого цикла» открывает большие перспективы для повышения безопасности лекарств в больницах, но вероятность ошибки сохранится, если эти системы не будут тщательно внедрены, и они станут более крупными. вопросы решаются.

Текущий контекст

Профилактика НЯ - главный приоритет систем здравоохранения. Объединенная комиссия назвала повышение безопасности лекарств национальной целью безопасности пациентов как для больниц, так и для амбулаторных клиник, а Партнерство для пациентов включило профилактику НДЭ в качестве одной из своих ключевых целей для повышения безопасности пациентов.Эпидемия опиоидов стимулировала развитие множества инициатив по сокращению ненадлежащего назначения опиоидов, в том числе усиленных программ мониторинга рецептурных препаратов и обновленных руководств по назначению для врачей, а также инициатив по снижению рисков, связанных с употреблением опиоидов. Эти программы кратко изложены в годовом прогнозе на 2016 год и перспективе PSNet на 2017 год. Управление профилактики заболеваний и укрепления здоровья в 2014 году выпустило Национальный план действий по профилактике нежелательных явлений, связанных с употреблением наркотиков, в котором определены способы согласования усилий федеральных агентств здравоохранения по снижению вреда для пациентов от конкретных лекарств, включая опиоиды.А в 2017 году Всемирная организация здравоохранения запустила свою программу «Лекарства без вреда» в рамках своей инициативы «Глобальные проблемы безопасности пациентов».

Интеграция с проектами React Native

ViroReact был создан с учетом интеграции с React Native. Компонент ViroSceneNavigator верхнего уровня был создан для работы вместе с другими компонентами React Native.

Пример приложения, использующего компоненты React Native в сочетании с компонентами Viro:

https: // github.ru / viromedia / ViroARSampleApp

Наше приложение «Hello World», созданное с помощью response-viro init в Quick Start (Mac / Linux), также является примером «гибридного» приложения React Native / ViroReact.

Если у вас уже есть приложение React Native и вы хотите добавить Viro React в качестве зависимости, вам необходимо выполнить следующие шаги:

Для iOS:

1. Отредактируйте ваш /package.json, чтобы включить Viro React. Настоятельно рекомендуется использовать версию RN, рекомендованную на вкладке «Релизы».Добавьте следующее к своим зависимостям в вашем package.json (для строки «response-viro» используйте последнюю версию ViroReact, которую можно найти на странице выпуска):

  "зависимости": {
    "реагировать": "16.3.1",
    "react-native": "0.55.1",
    "react-viro": "2.7.3"
  },

  

2. Запустите npm install , чтобы установить модуль Viro React.
3. Убедитесь, что у вас есть коконады. Для установки введите 'brew install cocoapods'.
4. Создайте подфайл. Подфайл будет находиться в вашем каталоге <имя_проекта> / ios и будет выглядеть следующим образом:

  target '<название проекта>' do
  use_frameworks!
  под 'ViroReact',: путь => '../node_modules/react-viro/ios/ '
  pod 'ViroKit',: path => '../node_modules/react-viro/ios/dist/ViroRenderer/'
конец
  

5. Запустите установку модуля из каталога <имя_проекта> / ios , чтобы установить модули react-viro .
6. Откройте файл <имя_проекта> .xcworkspace , созданный с помощью команды pod install.
7. В Xcode-> Build Settings установите для параметра Enable Bitcode значение «Нет».
8. В вашем Info.plist добавьте ключ «Конфиденциальность - описание использования камеры» с описанием «Используется для AR / VR».
9. Создайте приложение.

📘

Примечание. Возможная ошибка связывания с vlog_is_on.oo

Если вы столкнулись с ошибкой связывания с vlog_is_on.oo (https://github.com/facebook/react-native/issues/18022), выполните следующие действия. :

a) В XCode откройте node_modules / react-native / third-party / glog-0.3.4 / src / vlog_is_on.cc
b) Отредактируйте строку 52, измените строку на (переименуйте v в v2): GLOG_DEFINE_int32 (v2 , 0, "Показать все сообщения VLOG (m) для m <= this."
c) Изменить строку 55: изменить строку с GLOG_DEFINE_string (vmodule ... на GLOG_DEFINE_string (vmodule2 ...
d) Изменить строку 133: изменить строку на const char * vmodule = FLAGS_vmodule2.c_str ()
e) Перекомпилировать , приложение должно ссылаться.

Для Android:

Для Android выполните следующие действия:

1. Выполните шаги 1 и 2 из приведенных выше инструкций для iOS, если вы еще этого не сделали.
2. Просмотрите следующий git gist, который показывает разницу между вновь созданными файлами конфигурации проекта React Native и изменениями, необходимыми для добавления Viro React.И добавьте соответствующие строки в файлы Android Manifest и Gradle: https://gist.