Головна | Про нас | Зворотній зв'язок
Ступінь окислення елементів в ході хімічних реакцій може не змінюватися. Це обмінні реакції. Наприклад, взаємодія кислоти з підставою (р. Нейтралізації).
Але також дуже багато реакції супроводжуються зміною ступенів окислення беруть участь в них елементів (2Mg + O2 = 2MgO. Ступінь окислення магнію і кисню до реакції дорівнює 0. У ході реакції магній як типовий метал віддає 2 електрони, набуваючи заряд 2+. Кисень як типовий неметалл приймає 2 електрона, отримуючи заради 2. магній- відновник, він окислюється, кисень - окислювач, він відновлюється).
Процес втрати електронів називають окисленням, а речовина, що віддає електрони, є відновником. Процес прийняття електронів - відновлення, речовина, яка приймає електрони - окислювач.
Реакції, що супроводжуються передачею електронів від однієї речовини до іншої і зміною ступеня окислення учасників реакції, називаються окисно-відновними реакціями.
Окислення і відновлення завжди відбувається одночасно.
Ступінь окислення - умовний заряд, який придбав би атом, якби всі загальні електрони, що утворюють хімічний зв'язок, цілком належали одному з атомів (зазвичай атому неметалла).
С.О. визначається на основі слід. правил:
· У простих речовинах С.О. = 0;
· Для металів 1 групи головної підгрупи (Li, Na, K) с.о. = + 1;
· Для металів 2 групи глав підгрупи (Be, Mg, Ca) с.о. = + 2;
· Для кисню с.о. = - 2;
· Для водню с.о. = + 1;
· Для галогенів в бінарних сполуках з металами с.о. = - 1;
· У з'єднаннях негативна С.О. відноситься зазвичай до неметалів, а позитивна до металів;
· Алгебраїчна сума позитивних і негативних ступенів в нейтральному середовищі дорівнює 0, а в іоні - заряду іона.
За формальними ознаками окислювально-відновні реакції поділяють на міжмолекулярні і внутрішньо-молекулярні. Окислювально-відновні реакції часто супроводжуються високим енерговиділенням, тому їх використовують для отримання теплоти або електричні. енергії. Окислювально-відновні реакції широко поширені в природі і використовуються в техніці. В основі життя лежать окислювально-відновні реакції, що відбуваються при фотосинтезі, диханні, транспорті електронів; вони ж забезпечують осн. частина енергоспоживання людства за рахунок спалювання орг. палива. Отримання металів, вилучення енергії вибуху засновано на окисно-відновних реакціях.
Відповідно до окисно відновні властивості все вещ-ва делчт на 3 групи:
· Окислювачі - речовини, здатні лише приймати електрони:
· Катіони металів у вищих ступенях окиснення;
· Аніони, що містять елементи в вищих ступенях окислення;
· Відновлювачі - вещ-ва, здатні лише віддавати електрони:
· Метали 1й і 2й груп глав. підгруп;
· Сполуки, що містять елементи в найменшій мірі окислення
· Окислювачі-відновники - здатні в залежності від умов приймати або віддавати електрони:
· Майже всі неметали;
· Катіони металів в проміжних ступенях окислення;
· Аніони, що містять ел-ти в проміжних ступенях окислення
Типи окислювально-відновних реакцій
1. Міжмолекулярні - змінюються С.О. атомів елементів, що входять до складу різних речовин:
2. Внутрішньомолекулярні - окислювач і відновник - атоми однієї молекули:
3. самоокісленія - самовідновлення (диспропорционирования) - один і той же елемент підвищує і знижує С.О.
Cl2 - є окислювачем і відновником.
Напрямок окисно-відновних реакцій
Про направлення ОВР можна судити по зміні енергії Гіббса # 8710; G. якщо # 8710; G <0 – реакция возможна, если ∆G> 0 - неможлива. З термодинаміки відомо, що # 8710; G = -n · F · E; E = # 966; ок-ля - # 966; по-ля або # 966; ок-ля> # 966; по-ля. що можливо при Е> 0 і # 8710; G <0.
.
Вона складається з двох напівреакцій:
Оскільки # 966; ок-ля> # 966; по-ля. то можливо мимовільне протікання реакції зліва направо.
З усіх можливих за даних умов О.В.Р. в першу чергу протікає та, яка має найбільшу різницю окислювально - відновних потенціалів.
О.В.Р. протікають в бік утворення більш слабких окислювачів і відновників з сильніших.
В ОВР еквівалентну число z дорівнює числу електронів, яке приймає одна формульна одиниця окислювача або віддає одна формульна одиниця відновника:
Як і в процесах інших типів, наприклад кислотно-основних, в окисно-відновних реакціях окислювач і відновник реагують один з одним в еквівалентних кількостях. Еквівалентом окислювача або відновника називається деяка реальна або умовна частка, яка може приєднувати або віддавати один електрон в окисно-відновної реакції.
Еквівалентна маса відновника (окислювача) дорівнює молярної маси, поділеній на число електронів, яке втрачає (набуває) одна молекула відновника (окислювача) в розглянутій реакції.