Окислювально-відновні реакції

Окислювально-відновні реакції

Приклад окислювально-відновної реакції:
2Na (тв) + Cl2 (г) → 2NaCl (тв)
Атоми натрію окислюються до катіонів натрію Na + (Na → Na + + 1e -), атоми хлору відновлюються до аніонів Cl - (Cl2 + 2e - → 2Cl -), дані реакції відбуваються одночасно.

Ступінь окислення

У нейтральному атомі кількість електронів чисельно дорівнює електричному заряду атома. Ступінь окислення - це умовне позначення різниці між кількістю електронів даного атома і кількістю електронів в нейтральному стані. Ступінь окислювання позначається цифрою і знаком плюс або мінус над назвою атома. Плюс ставиться коли заряд атома математично позитивний, мінус - якщо від'ємний. Наприклад, кальцій - в нейтральному стані має 20 електронів. Ca +2 - іон кальцію зі ступенем окислення "+2", тобто у даного катіона 18 електронів.

Проста речовина - це речовина, молекули якого складаються з однакових атомів, наприклад O, O2. O3 і інші. Ступінь окислювання атома простої речовини завжди дорівнює нулю.

Метали першої та другої груп мають ступінь окислення 1 і 2 відповідно.

У з'єднаннях фтор завжди має ступінь окислення "-1". Кисень в більшості з'єднань має ступінь окислення "-2", крім пероксидов, в яких ступінь окислення дорівнює -1: O -. Водень має ступінь окислення "-1" в гидридах металів (NaH, CaH2. Та інші), в інших випадках водрод має ступінь окислення "+1".

Окислення і відновлення

Процес, в якому речовина віддає електрони називається окисленням - ступінь окислення підвищується. Зворотний процес - прийняття електронів, називається відновленням. Обидва процеси відбуваються одночасно: в результаті окислення одного елемента відновлюється інший.

В якості відновника найчастіше використовуються:

  • метали
  • водень
  • вугілля
  • Окис вуглецю (II) (CO)
  • Сірководень (H2 S)
  • Оксид сірки (IV) (SO2)
  • Сірчиста кислота H2 SO3 і її солі
  • Галогеноводородних кислоти і їх солі
  • Катіони металів в нижчих ступенях окислення: SnCl2. FeCl2. MnSO4. Cr2 (SO4) 3
  • Азотистая кислота HNO2
  • аміак NH3
  • Гідразин NH2 NH2
  • Оксид азоту (II) (NO)
  • Катод при електролізі

Як окислювач використовуються:

Також існують речовини, які можуть бути як окислювачами, так і відновниками, в залежності від умов проведення реакції. В основному, це речовини з атомами в проміжній ступеня окислення:

  • Оксид сірки (IV) (SO2)
  • Сірчиста кислота H2SO3 і її солі
  • Пероксид водню (H2O2)
  • Азотистая кислота HNO2 і її солі

рівняння редокс

Реакція редокс (з англійської redox - reduction-oxidation) зрівнюється в два етапи: реакція розбивається на дві полуреакции - окислення і відновлення, кожна з них математично зрівнюється щодо маси речовини і потім за кількістю електронів, потім обидві реакції поєднуються, зрівнюючи кількість електронів в обох реакціях.

Розглянемо на прикладі реакції
Fe 2+ (р-р) + I2 (тв) ↔ Fe 3+ + I - (р-р)

1. Розіб'ємо реакцію:
Fe 2+ → Fe 3+ - окислення
I2 → I - - відновлення

2. зрівняти по масі:
Fe 2+ - e - → Fe 3+ - окислення
I2 + 2 e - → 2I - - відновлення

Схожі статті