Общетеоретическая часть. Окислительно-восстановительные реакции

Окислительно-восстановительные реакции

Реакции, протекающие с изменением степени окисления атомов, входящих в состав реагирующих веществ, называют окислительно-восста-новительными (ОВР).

Степень окисления – это условный заряд атома в молекуле, вычисленный из предположения, что молекула состоит только из ионов.

При определении степени окисления нужно помнить:

– степень окисления атома в простом веществе равна 0;

– степень окисления атома водорода во всех соединениях, кроме гидридов металлов, равна +1 (в гидридах металлов степень окисления атома водорода равна -1);

– степень окисления кислорода, кроме пероксидов и F₂O, равна –2 (в пероксидах -1, а в F₂O равна+2);

– степень окисления атомов элементов I, II, III групп главных подгрупп периодической системы равна +1, +2, +3 соответственно;

– сумма степеней окисления всех атомов в молекуле равна 0;

– сумма степеней окисления всех атомов в ионе равна заряду иона.

Окислениемназывают процесс отдачи электронов атомом, молекулой или ионом. Степень окисления при этом повышается

Al – 3e^-® Al³⁺ H₂ – 2e^- ® 2H⁺ Fe²⁺ - e^-® Fe³⁺.

Восстановлением называют процесс присоединения электронов атомом, молекулой, ионом. Степень окисления при этом понижается

S +2e^- ® S Cl₂ + 2e^-® 2Cl Fe³⁺ + e^- ® Fe²⁺.

Атомы, молекулы или ионы, отдающие электроны, называют восстановителями. Окислителями же называются атомы, молекулы или ионы, принимающие электроны.

Вещества, содержащие атом элемента в низшей степени окисления, являются типичными восстановителями (, , H₃); в высшей – типичными окислителями (, ).

В случае промежуточной степени окисления атома вещество проявляет окислительно-восстановительную двойственность (H₂ , H и т.п.).

Для составления уравнений окислительно-восстановительных реакций используют два метода: электронного баланса и электронно-ионный (метод полуреакций).

Метод электронного баланса основан на сравнении степеней окисления атомов в исходных и конечных веществах. Число электронов, отданных восстановителем, должно равняться числу электронов, принятых окислителем.

Метод полуреакций (электронно-ионного баланса) учитывает реальное состояние веществ в растворе. При составлении уравнений методом полуреакций необходимо соблюдать ряд условий. Начинать, как и в случае метода электронного баланса, следует с составления схемы процесса. Для этого в ионном виде записывают окислитель, восстановитель и продукты их взаимодействия. Сильные электролиты записываются в виде ионов, а слабые – в виде молекул.

При составлении уравнений полуреакций следует исходить из следующего. Связывание избыточного кислорода производится в кислой среде ионами H⁺ с образованием молекул воды, а в нейтральной и щелочной средах – молекулами воды с образованием ионов ОН . Недостаток кислорода восполняется в кислой и нейтральной средах молекулами воды с образованием катионов водорода, а в щелочной – гидроксид-ионами с выделением воды.

Дата добавления: 2015-07-02