Студопедия

Главная страница Случайная страница

Разделы сайта

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника






Окислительно-восстановительные реакции (ОВР).






ОВР-ми называются реакции, сопровождающиеся изменением степеней окисления атомов, входящих в состав реагирующих веществ.

Степень окисления (С.О.) это условный заряд атома в соединении, вычисленный из предположения, что все связи в соединении являются чисто ионными, а само соединение состоит из ионов.

Т. к. чисто ионных связей не существует, действительно (эффективные) заряды атомов в соединениях часто сильно отличаются по числовым значениям от степеней окисления.

Для вычисления неизвестных степеней окисления используют следующие правила:

1) атомы в молекулах простых веществ имеют степень окисления, равную нулю (H20, F20, O20); металлы в элементарном состоянии также имеют степень окисления равную нулю (Na0, Cu0, Al0);

2) кислород почти всегда имеет степень окисления -2; исключение ─ фторид водорода 2+OF2, пероксиды H2O2-;

3) водород имеет степень окисления +1, но встречается и -1 в гидридах щелочных и щелочно-земельных металлов NaH-1, CaH2-1;

4) фтор во всех соединениях имеет степень окисления -1;

5) т. к. молекулы электронейтральны, то сумма степеней окисления всех атомов, входящих в состав молекулы равна 0:

+HClxO42- x+1-8=0 +H2SxO32- 2+x-6=0

x=+7 x=+4

6) сумма степеней окисления всех атомов, входящих в состав многоатомного или комплексного иона равна заряду этого иона:

Cr2xO72- 2-

2x-14=-2

x=+6

Степень окисления может быть и дробным числом: KO2-1/2, KO3-1/3.

Многие элементы существуют в разных степенях окисления. У каждого элемента есть характерные для него высшая и низшая степени окисления. Эти значения определяются индивидуальными химическими свойствами элементов,

но для большинства элементов главной подгруппы высшая степень окисления (С.Оmax) равна номеру группы, а низшая степень окисления (C.Omin) равна раз-ности С.Оmax -8.

Пример: Cl VІІгр. С.Оmax =7, С.Оmin= 7-8=-1

S VІгр. С.Оmax=6, С.Оmin=6-8=-2

N Vгр. С.Оmax=5, С.Оmin=5-8=-3

C ІVгр. С.Оmax=4, С.Оmin=4-8=-4

Степень окисления часто не совпадает с валентностью элемента.

Пример: В. С.О.

N2 3 0

NH3 3 -3

гидразин N2H4 3 -2

В. С.О.

NH2OH 3 -1

NH4 4 -3

CH4 -4 4

CH3OH -2 4

CH2O 0 4

HCOOH +2 -4

CO2 +4 4

Если в результате реакции степень окисления атома увеличивается, то он окисляется.

Ca0-2ē ↔ Ca2+; 2Br--2ē =Br20.

Окисление ─ это отдача элетронов.

Если в результате реакции степень окисления атома увеличивается, то он восстанавливается.

S0+ 2ē =S2-; I20+2ē =2I-.

Восстановление присоединение электронов.

Вещества, отдающие электроны, называются восстановителями. Вещества, принимающие электроны, называются окислителями.

 

Восстановители и окислители.

Важнейшими восстановителями являются:

1) свободные металлы, а из неметаллов ─ углерод и водород;

2) многоатомные ионы и молекулы, нейтральный атом имеет низшую и высшую степень окисления (H2S2, NO2-, C2O2-);

3) одноатомные, в которых элементы проявляют низшую и низкую степень окисления (I-, S2-, Sn2+, Fe2+);

К важнейшим окислителям относятся:

1) свободные неметаллы (галогены, кислород, сера), которые в результате

реакции превращаются в одноатомные анионы;

2) кислородосодержащие ионы и молекулы, в которых центральный атом

имеет высшую или высокую степень окисления (MnO4-, Cr2O7-, CrO42-,

ClO3-);

4) одноатомные катионы, в которых элементы проявляют свою высшую степень окисления (Fe3+, Ar+, H+).

Таким образом, вещества, содержащие атомы в высших степенях окисления, могут быть только окислителями, т.е. принимать электроны. Вещества, содержа-щие атомы в низших степенях окисления, могут быть только восстановителями, т.е. только отдавать электроны. Вещества, содержащие атомы в промежуточных степенях окисления, могут быть как окислителями, так и восстановителями.






© 2023 :: MyLektsii.ru :: Мои Лекции
Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав.
Копирование текстов разрешено только с указанием индексируемой ссылки на источник.