Окислительно-восстановительные реакции

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Это старая версия этой страницы, сохранённая 193.110.113.117 (обсуждение) в 16:07, 30 марта 2007 (Примеры). Она может серьёзно отличаться от текущей версии.
Перейти к навигации Перейти к поиску

Окисли́тельно-восстанови́тельные реа́кции — это химические реакции, протекающие с изменением степеней окисления атомов, входящих в состав реагирующих веществ, реализующимся путём перераспределения электронов между атомом-окислителем и атомом-восстановителем.

В процессе окислительно-восстановительной реакции восстановитель отдаёт электроны, т. е. окисляется; окислитель присоединяет электроны, т. е. восстанавливается. Причём любая окислительно-восстановительная реакция представляет собой единство двух противоположных превращений — окисления и восстановления, происходящих одновременно и без отрыва одного от другого.

Окислением называется процесс отдачи электронов атомом вещества, при этом степень окисления атома повышается.
Окислитель, принимая электроны, приобретает восстановительные свойства, превращаясь в сопряжённый восстановитель:

окислитель + eсопряжённый восстановитель.

Восстановлением называется процесс присоединения электронов атомом вещества, при этом его степень окисления понижается.
Восстановитель, отдавая электроны, приобретает окислительные свойства, превращаясь в сопряжённый окислитель:

восстановитель - eсопряжённый окислитель.

Совокупность окислителя (восстановителя) с продуктом его превращения составляет сопряжённую окислительно-восстановительную пару, а её взаимопревращение является полуреакцией восстановления (окисления).

В любой окислительно-восстановительной реакции принимают участие две сопряжённые окислительно-восстановительные пары, между которыми имеет место конкуренция за электроны, в результате чего протекают две полуреакции: одна связана с присоединением электронов, т. е. восстановлением, другая — с отдачей электронов, т. е. окислением.

Следует помнить, что во многих случаях окислительно-восстановительных реакций происходит не полный перенос электронов, а только смещение электронного облака от одного атома к другому. Однако на практике при записи уравнений окислительно-восстановительных реакций этот факт существенного значения не имеет.

Виды окислительно-восстановительных реакций

Примеры

Окислительно-востановительная реакция между водородом и фтором:

H2 + F2 → 2HF

Разделяется на две полуреакции:

Окисление:

H2 → 2H+ + 2e

Восстановление:

F2 + 2e- → 2F

Реакции без и с изменением степени окисления


Существует два типа химических реакций:


A Реакции, в которых не изменяется степень окисления элементов:


Реакции присоединения

SO2 + Na2O ® Na2SO3

Реакции разложения

Cu(OH)2 –t°® CuO + H2O

Реакции обмена

AgNO3 + KCl ® AgCl¯ + KNO3

NaOH + HNO3 ® NaNO3 + H2O


B Реакции, в которых происходит изменение степеней окисления атомов элементов, входящих в состав реагирующих соединений:


2Mg0 + O20 ® 2Mg+2O-2

2KCl+5O3-2 –t°® 2KCl-1 + 3O20

2KI-1 + Cl20 ® 2KCl-1 + I20

Mn+4O2 + 4HCl-1 ® Mn+2Cl2 + Cl20+ 2H2O


Такие реакции называются окислительно - восстановительными.


Окисление, восстановление


В окислительно-восстановительных реакциях электроны от одних атомов, молекул или ионов переходят к другим. Процесс отдачи электронов - окисление. При окислении степень окисления повышается:


H20 - 2ē ® 2H+

S-2 - 2ē ® S0

Al0 - 3ē ® Al+3

Fe+2 - ē ® Fe+3

2Br - - 2ē ® Br20


Процесс присоединения электронов - восстановление: При восстановлении степень окисления понижается.


Mn+4 + 2ē ® Mn+2

S0 + 2ē ® S-2

Cr+6 +3ē ® Cr+3

Cl20 +2ē ® 2Cl-

O20 + 4ē ® 2O-2


Атомы или ионы, которые в данной реакции присоединяют электроны являются окислителями, а которые отдают электроны - восстановителями.

См. также