ОКИСЛИТЕЛЬНО-ВОССТАНОВИТЕЛЬНЫЕ РЕАКЦИИ

Реакции, протекающие с изменением степени окисления элементов, относятся к окислительно-восстановительным (О В Р ) реакциям.

BaCl₂ + Na₂SO₄ = BaSO₄↓ + 2 NaCl - реакция обмена

SnCl₂ + FeCl₃ → FeCl₂ + SnCl₄ - ОВР

Sn²⁺ +2Cl‾ + Fe³⁺ + 3Cl‾ → Fe²⁺ + 2Cl‾ + Sn⁴⁺ + 4Cl‾

Fe³⁺ + ē = Fe²⁺ - процесс восстановления

окислитель

Sn²⁺ – 2ē = Sn⁴⁺ - процесс окисления

восстановитель

Окислитель (грабитель!) – принимает электроны и при этом восстанавливается (процесс восстановления – процесс присоединения электронов),

восстановитель – отдает электроны и при этом окисляется (процесс окисления – процесс отдачи электронов).

Степень окисления восстановителя повышается, а степень окисления окислителя при восстановлении понижается. Процессы восстановления и окисления сопряженные. Количество принятых и отданных ē должно быть одинаково.

Степень окисления и валентность.

Степень окисления - условный заряд атома, который мог бы возникнуть, если бы все связи в молекуле были ионными.

Водород в большинстве соединений (за исключением соединений с металлами) имеет степень окисления +1,

кислород –2 (за исключением соединения с фтором, и пероксидных соединений),

щелочные металлы +1, щелочноземельные +2,

степень окисления элементов в простых веществах равна 0.

Молекулы электронейтральны.

Например:

Na₂S⁺⁴O₃, Na₂S⁺⁶O_4, KMn⁺⁷O₄, K₂Cr⁺⁶₂O₇, K₂Mn⁺⁶O₄, Cl₂⁰

Степень окисления и валентность могут не совпадать. Наиболее характерно это для органических соединений:

C^–4H₄ C^–2H₃OH HC⁰HO C⁺⁴O₂ HC⁺²OOH,

но углерод во всех этих соединениях четырехвалентен

 

 

Восстановители. Мерой восстановительной способности является величина ионизационного потенциала.

Восстановителями могут быть:

а) металлы: Ме - nē = Меⁿ⁺, например

Cu - ē = Cu⁺; Pb - 2ē = Pb²⁺.

б) неметаллы и отрицательно заряженные ионы неметаллов (S²‾, Se²‾, Te²‾, I‾, Br‾, Cl‾):

Н₂–2ē = 2Н⁺; 2I‾ –2ē = I₂

в) сложные ионы или молекулы, содержащие атомы в промежуточной степени окисления (SO₃²‾, CrO₂‾, AsO₃³‾, NO₂‾ - ионы, SO₂, NO, MnO₂ - молекулы).

Например, Fe²⁺ - ē = Fe³⁺ Pb²⁺ -2ē = Pb⁴⁺ Sn²⁺ - 2ē =Sn⁴⁺

Окислители. Мерой окислительной способности являются величины сродства к электрону и электроотрицательности.

Окислителями могут быть:

а) нейтральные атомы неметаллов:

Cl₂ + 2ē =2Cl‾, S + 2ē = S²‾. Самым сильным окислителем является фтор F₂

б) Ионы и молекулы, содержащие атомы металлов и неметаллов в высшейи промежуточной степенях окисления:

Pb⁴⁺, Sn⁴⁺, Cr³⁺, Fe³⁺, (ионы благородных металлов Ag⁺, Au⁺ )

CrO₄²‾, Cr₂O₇²‾, MnO₄‾, NO₃‾, SO₄²‾, SeO₄²‾, ClO₄‾.

В общем случае:Элементы в низшей степени окисления — только восстановители.

Элементы в высшей степени окисления — только окислители.

Элементы в промежуточной степени окисления — обладают окислительно-восстановительной двойственностью.