Окислительно-восстановительные реакции

Лекции13-14 Основы электрохимии. Гальванический элемент. Электролиз. Виды коррозии и методы защиты от не Окислительно-восстановительные процессы. Окислительно-восстановительные потенциалы. Направление реакций окисления-восстановления.

Окислительно-восстановительными называются химические реакции, сопровождающиеся изменением степени окисления атомов элементов.

Степень окисления – это условный заряд атома в молекуле. Она вычисляется исходя из положения, что все связи между атомами ионные.

Окислением называется процесс отдачи электронов, а восстановлением процесс принятия электронов. Окисление и восстановление взаимосвязаны.

Окислителем называется вещество, атомы которого принимают электроны, при этом он восстанавливается. Восстановителем называется вещество, атомы которого отдают электроны, при этом он окисляется.

Все окислительно-восстановительные реакции классифицируют следующим образом:

1. Межмолекулярные реакции. Это реакции, в которых окислитель и восстановитель являются различными веществами.

,

где Mn⁺⁴ – окислитель, Cl^-1 – восстановитель.

2. Реакции внутримолекулярного окисления. Это реакции, которые протекают с изменением степеней окисления атомов различных элементов одного и того же вещества.

,

где Mn⁺⁷ – окислитель, а O^-2 – восстановитель.

3. Реакции диспропорционирования. В этих реакциях и окислителем и восстановителем является элемент находящийся в промежуточной степени окисления в составе одного и того же вещества.

,

где Cl₂⁰ – окислитель и восстановитель.

О возможности того или иного вещества проявлять окислительные, восстановительные или двойственные свойства можно судить по степени окисления, выполняющих эти функции.

Элементы в своей высшей степени окисления проявляют только окислительные свойства, а в низшей степени окисления проявляют только восстановительные свойства. Элементы, имеющие промежуточную степень окисления, могут проявлять как окислительные, так и восстановительные свойства. Основные окислители и восстановители приведены ниже (табл. 7).

Таблица 7

	Окислители	Схемы реакций
	Простые вещества: Галогены Г2	(НГ и их соли)
	Кислород О2	(H2O и оксиды и их производные)
	Неметаллы (S,P,N2)	(ЭНn и их соли)
	Сложные вещества:HCl, H2SO4 (разбавленные) и т. п. (кроме НNO3).
	H2SO4 конц.	(SO2, H2SO3 и её соли) (S¯) (H2S и её соли)
	HNO3 конц. HNO3 разб.	(NO2) (N2O3, HNO2 и её соли) (NO) (N2O) (N2) (NH3, NH4^+ и соответствующие соли)
	Окислители	Схемы реакций
HГO4, HГO3, HГO2, HГO и их соли.	Г^+7 Г^+5 Г^+3 Г^+1 Г^+0 Г^- (Кроме F). ок-ль вос-ль
KMnO4
H2O2
Катионы металлов высшей степени окисления (Fe^+3, Sn^+4, и т. п.)
Восстановители	Схемы реакций
Простые вещества: металлы (Ме)
Н2	(H2O)
Неметаллы (S,C,P,N2,…)
Восстановители	Схемы реакций
H2S и её соли, Na2S2O3
НГ и их соли
Катионы металлов в низ­ших степенях окисления (Fe^+2, Sn^+2, Sb^+3, Cr^+3 и т.д.)
HNO2 и её соли.	(HNO3 или ее соли).
H2SO3 и её соли.	(H2SO4 или ее соли).
H2O2

Дата добавления: 2014-01-07