Окислительно – восстановительные реакции

Все реакции можно разделить на 2 группы: реакции, в которых степень окисления атомов остается постоянной и реакции, идущие с изменением степени окисления.

Окислительно–восстановительными реакциями называют химические процессы, сопровождающиеся переносом электронов от одних молекул или ионов к другим.

Окислительно–восстановительными реакциями называют химические процессы, протекающие с изменением степени окисления атомов вследствие перераспределения электронов между ними.

Например:

В этом процессе меняется степень окисления Zn и О₂.

Вещества, атомы или ионы которого отдают электроны, называются восстановителями. Вещества, которые присоединяют электроны, называются окислителями.

Zn отдает электрон, О₂ приобретает, соответственно Zn – восстановитель, О₂ – окислитель. При этом протекает 2 процесса – окисление и восстановление.

Процесс потери (отдачи) электрона, сопровождающийся повышением степени окисления, называется окислением .

Процесс присоединения электрона, сопровождающийся понижением степени окисления, называется восстановлением.

В ходе окислительно-восстановительной реакции оба процесса протекают одновременно, и число электронов, отданных при окислении, равно числу электронов принятых при восстановлении.

Окислитель, принимая электрон, приобретает восстановительные свойства, т.е. переходит в сопряженный восстановитель.

окислитель + сопряженный восстановитель

И наоборот, восстановитель, отдавая электрон, приобретает окислительные свойства, превращается в сопряженный окислитель.

восстановитель - сопряженный восстановитель

Т.е. окислительно-восстановительную реакцию можно представить в виде двух окислительно-восстановительных превращений.

окислитель I + восстановитель II

сопряженный восстановитель I + сопряженный окислитель II

Например:

окисл. восст. сопр. сопр.

восст. окисл.

сопряженная окислительно-восстановительная пара

I II

Об окислительно-восстановительных свойствах простых веществ и соединений можно судить пользуясь периодической системой Д.И. Менделеева. Типичные окислители это:

1. Простые вещества, атомы которых обладают большей электроотрицательностью (элементы 6 и 7 групп);

2. Ионы с дефицитом электронов

А) это катионы с высшей или большей степенью окисления: Pb⁺⁴, Fe⁺³

Б) сложные ионы, в которых электроотрицательный элемент имеет высшую или большую степень окисления:

; ; ; ;

3. Кислоты, более сильные окислители, чем их соли, причем чем выше концентрация кислот, тем выше окислительная активность.

KNO₃ – не обладает окислительными свойствами

HNO₃ – разбавленная – слабый окислитель

HNO₃ – концентрированная – сильный окислитель

4. Сильными окислителями являются пероксиды Ме.

К типичным восстановителям относят:

1. Простые вещества, атомы которых обладают малой электроотрицательностью (Ме I, II групп). Восстановительная способность тем больше, чем ниже энергия ионизации этих атомов.

2. Простые анионы Cl^-, S^-2, а также сложные анионы, в которых электроположительный элемент не имеет максимальной степени окисления ; .

3. Катионы, в которых элемент проявляет не максимальную степень окисления и она может возрастать - Sn⁺², Fe⁺².

4. Некоторые вещества при повышении температуры С, СО, Н₂.

Вещества, с элементами в максимальной или минимальной степени окисления могут быть только окислителями или только восстановителями.

PbO₂; H₂SO₄; HNO₃; K₂Cr₂O₇ - окислители

H₂S; NH₃ - восстановители

Вещества, содержащие элементы в промежуточной степени окисления, могут быть как окислителями (при действии сильного восстановителя), так и восстановителями (при действии сильного окислителя). Например, H₂SO₃; HNO₂.

Дата добавления: 2013-12-13