Напишем:


✔ Реферат от 200 руб.
✔ Контрольную от 200 руб.
✔ Курсовую от 500 руб.
✔ Решим задачу от 20 руб.
✔ Дипломную работу от 3000 руб.
✔ Другие виды работ по договоренности.

Узнать стоимость!

Не интересно!

 

 

 

Окислительно-восстановительные реакции

Окислительно-восстановительными  реакциями называются такие реакции, при которых изменяется степень окисления элементов.

Степень окисления элемента в соединениях определяется числом валентных электронов, участвующих в образовании химической связи данного элемента.

Степень окисления элемента считается положительной  (Эn+),  если при образовании химической связи атом этого элемента передает свои  n электронов окружающим его атомам других элементов.

Степень окисления элемента считается отрицательной  (Эn-),  если при образовании химической связи атом этого элемента получает n электронов от окружающих его атомов других элементов.

Коротко - степень окисления элемента - это его валентность с учетом знака.

Все элементы 1-3 групп таблицы Менделеева при образовании химической связи отдают свои валентные электроны атомам других элементов, поэтому они всегда проявляют положительную степень окисления (Э+-Э3+).  Пример: NaCl,  CaCl2, AlCl3.

Все элементы 4-8 групп могут  достраивать свою электронную оболочку до 8 за счет атомов других элементов (и тогда они проявляют отрицательную степень окисления Эт- пример-NH3) или передавать свои валентные электроны в пользование окружающих их атомов других элементов (и тогда они проявляют положительную степень окисления Эт+ пример-HNO3).

В простых веществах степень окисления всякого элемента равна 0.

Постоянную степень окисления имеют щелочные металлы (+1), щелочноземельные металлы (+2), фтор (-1).  Для водорода в большинстве соединений характерна степень окисления +1, (а в гидридах металлов и в некоторых других соединениях она равна -1). Степень окисления кислорода, как правило, равна -2 (и только в OF2  она равна +2, а в H2O2  -1).

Если при образовании химической связи элемент теряет электроны, то говорят, что он окисляется.

Если при образовании химической связи элемент приобретает электроны, то говорят, что он восстанавливается.

Потеря электронов - окисление,  получение  электронов - восстановление. Количество теряемых электронов одного элемента всегда должно равняться количеству приобретаемых электронов другого элемента (закон сохранения заряда). Сущность окислительно-восстановительной реакции можно отразить схемой

окислитель + восстановитель = новый окислитель + новый восстановитель

Вещество, в состав которого входит окисляющийся элемент, называется восстановителем (Red).

Вещество, в состав которого входит восстанавливающийся элемент, называется окислителем (Ox).

Окислительно-восстановительную реакцию можно записать в общем виде так

Ox1 + Red1 + (H2O, OH-, H+)= Ox2 + Red2+ (H2O, OH-, H+)

В скобках указаны частицы, с участием которых, как правило, протекает большинство окислительно-восстановительных реакций в водных растворах.  Поэтому при уравнивании окислительно-восстановительных реакций к обеим частям уравнения прибавляют ионы водорода или молекулы воды, если среда кислая или нейтральная, и ОН- ионы или молекулы воды для  щелочных растворов.

Все свободные металлы способны, хотя и в различной степени, проявлять только восстановительные свойства.  Если металлу присущи несколько степеней окисления, то восстановительные свойства они проявляют в низшей степени окисления, например, Fe2+, Sn2+, Cr2+, Cu+.  Металлы в высшей степени окисления (равной номеру группы), или близкой к ней проявляют только окислительные  свойства.

В качестве восстановителей в промышленности используются водород, углерод (в виде угля или кокса) и окись углерода, а также Al, Mg, Na, K, Zn и некоторые другие металлы.

К сильным окислителям принадлежат неметаллы 6 и 7 групп.  На практике в качестве окислителей часто используют кислород, хлор и бром, перекись водорода, хлораты (KClO3) и перхлораты (KClO4), перманганаты (KMnO4) и хроматы (Na2CrO4) или бихроматы (K2Cr2O7) и т.д.

Некоторые элементы в промежуточной степени окисления обладают окислительно-восстановительной двойственностью, т.е.  с окислителями способны проявлять себя как восстановители, а с восстановителями ведут себя как окислители.  В качестве примера может служить  азотистая кислота

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

2HNO2 + H2S = 2NO + S + 2H2O

Вещества, содержащие элемент в промежуточной степени окисления, обладают в ряде случаев еще одним характерным свойством- способностью вступать в реакцию самоокисления-самовосстановления (диспропорционирования). Пример:

Cl2 + H2O = HCl+HClO

Некоторые вещества в определенных условиях (обычно при нагревании) претерпевают внутримолекулярное окисление-восстановление. Пример:

2H2O = 2H2 + O2

NH4NO2 = N2 + 2H2O

 

[Е1] ®SO42- (бесцветный)

 

Предыдущие материалы: Следующие материалы: