ОКИСЛИТЕЛЬНО-ВОССТАНОВИТЕЛЬНЫЕ РЕАКЦИИ

↑

▷ Содержание

Стр 1 из 4Следующая ⇒

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

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

Sn⁺²Cl₂ + Fe⁺³Cl₃ → Fe⁺²Cl₂ + Sn⁺⁴Cl₄   - ОВР

Перепишем уравнение ОВР в ионном виде и подчеркнем ион-окислитель и восстановитель:

Sn²⁺ +2Cl‾ + Fe³⁺ + 3Cl‾ → Fe²⁺ + 2Cl‾ + Sn⁴⁺ + 4Cl‾ (1)

1│Sn²⁺ – 2ē = Sn⁴⁺ - процесс окисления                 Sn²⁺ - восстановитель

2│Fe³⁺ + ē = Fe²⁺ - процесс восстановления         Fe³⁺ - окислитель

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

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

В результате реакции окисления степень окисления восстановителя повышается, а степень окисления окислителя при восстановлении понижается.

В процессе окисления и восстановления должно участвовать одинаковое количество электронов. Поэтому нужно умножить первую строчку на один, а вторую - на два и сложить:

Sn²⁺ + 2Fe³⁺ = 2Fe²⁺ + Sn⁴⁺

Это окончательное уравнение реакции в ионном виде.

Степень окисления и валентность.

 Под степенью окисления понимают условный заряд атома, который мог бы возникнуть, если бы все связи в молекуле были ионными. Степень окисления вычисляют исходя из электронейтральности молекул и учитывая, что 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, щелочнозенельные +2, степень окисления в простых веществах равна 0. Например:

Na₂S⁺⁴O₃, Na₂S⁺⁶O_4, KMn⁺⁷O₄, K₂Cr⁺⁶₂O₇, K₂Mn⁺⁶O₄, Cl⁰₂

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

C^-4H₄         C^–2H₃OH              HC⁰HO     C⁺⁴O₂        HC⁺²OOH,

но из структурных формул видно, что 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) отрицательно заряженные ионы неметаллов: 2I‾ - 2ē = I₂

S²‾, Se²‾, Te²‾, I‾, Br‾, Cl‾

4) сложные ионы или молекулы, содержащие атомы в промежуточной степени окисления.

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

SO₃²‾, CrO₂‾, AsO₃³‾, NO₂‾ - ионы,

SO₂, NO, MnO₂ - молекулы.

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

Окислителями могут быть:

1) нейтральные атомы неметаллов(на внешнем уровне 4,5,6,7ē ):

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

2) Ионы и молекулы, содержащие атомы металлов и неметаллов в высшей и промежуточной степенях окисления:

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

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

Факторы, влияющие на протекание ОВР:

- природа взаимодействующих веществ;

- температура;

- катализаторы;

- концентрация:

- рН среды.

Влияние рН среды на протекание ОВР.  Предполагается, что при протекании ОВР между кислородсодержащими молекулами или ионами происходит перераспределение атомов кислорода при участии различных частиц среды: в кислой среде - это Н⁺ и Н₂О, в щелочной ОН^– и Н₂О, в нейтральной - Н₂О (табл.1).

Участие частиц среды в переносе кислорода в ОВР.

рН среды

Акцептор кислорода

Донор кислорода

Схема процесса

рН < 7

Н⁺

Н₂О

2Н⁺

Н₂О

рН > 7

Н₂О

ОН^–

2ОН^–

Н₂О

рН = 7

Н₂О

Н₂О

Н₂О

2ОН^–

Н₂О

2Н⁺

Познавательные статьи:



Как правильно слушать собеседника

Типичные ошибки при выполнении бросков в баскетболе

Принятие христианства на Руси и его значение

Средства массовой информации США