логотип

Окислительно-восстановительные реакции

Реакции, идущие с изменением степени окисления, называют окислительно-восстановительными. Под степенью окисления (n) понимают условный заряд атома, который вычисляется, исходя из предположения, что молекула состоит только из ионов. О способности того или иного вещества проявлять окислительные, восстановительные или двойственные (как окислительные, так и восстановительные) свойства можно судить по степени окисления атомов окислителя и восстановителя.

Окисление-восстановление – это единый, взаимосвязанный процесс. Окисление приводит к повышению степени окисления восстановителя, а восстановление – к ее понижению у окислителя. Повышение или понижение степени окисления атомов отражается в электронных уравнениях: окислитель принимает электроны, а восстановитель их отдает. При этом не имеет значения, переходят ли электроны от одного атома к другому полностью.

Атом любого элемента в своей высшей степени окисления не может ее повысить (отдать электроны) проявляет только окислительные свойства.

Окислителями могут быть:

  1. нейтральные атомы неметаллов – S, Cl2,F2, Вr2, O2
  2. атомы элементов в высшей положительной степени окисления – КМпО4, Н2СгО4, концентрированная серная, азотная кислота

Восстановителями могут быть:

  1. нейтральные атомы металлов и неметаллов – Н2, С, Р, Si
  2. атомы неметаллов в отрицательной степени окисления – Сl-, Вr-

Окислительно-восстановительная двойственность. Атомы элементов, имеющих промежуточную степень окисления, могут проявлять и окислительные, и восстановительные свойства такие, как азотистая кислота HNO2 и ее соли, Н2O2 – гидроксид водорода и т. п. При окислительно-восстановительных реакциях валентность атомов может и не меняться.

Валентность определяет число связей, образованных данным атомом, и поэтому знака не имеет. Степень же окисления имеет тот или иной знак.

Пример.

Определить степень окисления элементов в каждом веществе и расставить коэффициенты, используя метод электронного баланса, указать окислитель и восстановитель.
Реакция: H2SO3 + Cl→  H2SO4 + НСl

Решение

1. Определим степень окисления элементов в реакции:

H2+S+4O3-2 + Cl20 →  H2+S+6O3-2 + H+Сl

Видно, что в ходе реакции изменяется степень окисления: S+4 повышает степень окисления до S+6 (от +4 до +6), а Cl20 понижает степень окисления до Сl- (от 0 до -1).

2. Запишем электронные уравнения и составим схему приема и отдачи электронов:

S+4 – 2е  → S+6  восстановитель (окисляется).

Cl20+2е → 2Сl-  окислитель (восстановляется).

Найдем коэффициенты таким образом, чтобы число отданных и принятых электронов было одинаково:

1|2|S+4 – 2е  → S+6 

1|2|Cl20+2е → 2Сl-

3. Запишем суммарное уравнение реакций:

S+4 + Cl20 →  S+6+ 2Сl

4. Проставим полученные коэффициенты в молекулярное уравнение реакции

H2SO3 + Cl→  H2SO4 + 2НСl

5. Подсчитав число атомов водорода и кислорода, приходим к выводу, что в реакции должна участвовать молекула воды. Записываем окончательное уравнение реакции

H2SO3 + Cl2 H2→  H2SO4 + 2НСl

Оставить комментарий:





    Сайт создан группой Elegy