Все химические реакции по своей сути являются донорно-акцепторными и различаются по природе частиц, которыми обмениваются: электрон донорно-акцепторные и протон донорно-акцепторные. Химические реакции можно разделить на две группы: реакции ионного обмена, в ходе которых степень окисления частиц не меняется и окислительно-восстановительные реакции (ОВР), сопровождающиеся изменением степени окисления частиц.
Степень окисления (окислительное число) – условный заряд атома элемента в соединении, вычисленный из предположения, что электроны полностью переходят от частиц с меньшей электроотрицательностью к частицам с большей электроотрицательностью.
Теория ОВР разработана в 1914 году Л.В. Писаржевским.
Сущность ОВР заключается в переходе всех или части валентных электронов от донора (восстановителя) к акцептору (окислителю).
Основные положения:
1. Процесс отдачи электронов осуществляется атомами, молекулами и ионами, СО при этом возрастает.
2. Структурные единицы, отдающие электрон окисляются и называются восстановителями.
3. Процесс присоединения электрона осуществляется частицами, СО при этом понижается.
4. Структурные единицы, присоединяющие электрон восстанавливаются и называются окислителями.
5. Окисление всегда сопровождается восстановлением и наоборот, т.е. окислительно-восстановительный процесс всегда сопряженный процесс, при этом строго выполняется правило: число отданных восстановителем электронов равно числу электронов присоединяемых окислителем. Поэтому система в целом остается электронейтральной, свободных электронов в системе нет.
Характеристика элементов и их соединений в ОВР представлена в табл. 37. Типы ОВР представлены в табл. 38.
Таблица 37