Функции атомов элементов в ОВР




ОКИСЛИТЕЛЬНО-ВОССТАНОВИТЕЛЬНЫЕ ПРОЦЕССЫ

Основные определения

 
 
Окислительно-восстановительные реакции (ОВР) – реакции, в ходе которых происходит изменение степеней окисления атомов элементов.  


Например, реакция

является окислительно-восстановительной, так как изменяется степень окисления атомов меди и йода.

 
 
Степень окисления – условный заряд атома в соединении, рассчитанный исходя из предположения, что характер химических связей – ионный.

 

 


Степень окисления при необходимости указывают арабской цифрой над символом элемента в формуле или римской цифрой в названии вещества.

Для расчета степеней окисления элементов используют следующие правила:

v степень окисления атомов в простых веществах равна нулю и др.);

v степень окисления атомов металлов главной подгруппы первой группы в соединениях равна (+1), главной подгруппы второй группы (+2);

v степень окисления кислорода в соединениях равна (-2), за редкими исключениями (например, пероксиды );

v степень окисления водорода в большинстве соединений (+1), за некоторыми исключениями (в гидридах металлов (–1), например, );

v алгебраическая сумма степеней окисления атомов в молекуле равна нулю, а в ионе – его заряду.

Для определения степеней окисления атомов элементов (х) можно составить простейшие алгебраические уравнения.

S O2 х + 2·(- 2) = 0 х = +4

K2 S O4 2·(+1) + х + 4·(- 2) = 0 х = +6

Cr 2O72– 2х + 7·(- 2)= - 2 х = +6

Большинство элементов способно проявлять несколько степеней окисления.

Высшая степень окисления атомов элементов, как правило, равна номеру группы (исключение – кислород, фтор,элементы VIII группы и побочной подгруппы I группы).

Низшая степень окисления атомов металлов равна нулю, атомов неметаллов – суммарному заряду электронов, необходимых для достройки последнего энергетического подуровня – (№ группы – 8).

В частности, для азота известны соединения, в которых атом азота проявляет степени окисления от -3 - низшей до +5 - высшей:

,

степени окисления -2, -1, 0, +1, +2, +3, +4 называют промежуточными.

Окисление – отдача электронов и повышение степени окисления атомов элементов. Восстановление – присоединение электронов и понижение степени окисления атомов элементов.
Окислитель – атом элемента, степень окисления которого понижается в результате принятия электронов. Окислитель восстанавливается. Восстановитель – атом элемента, степень окисления которого повышается в результате отдачи электронов. Восстановитель окисляется.

Атомы элементов входят в состав веществ или ионов, эти вещества или ионы соответственно тоже называют окислителями или восстановителями. Например, в реакции

Zn + CuSO4 = ZnSO4 + Cu,

Zn + Cu2+ = Zn2+ + Cu,

восстановитель – атом цинка – превращается в ион Zn2+, окислитель – ион Cu2+ – превращается в нейтральный атом. Иными словами – цинк (вещество) – восстановитель, окисляется, а сульфат меди (II) CuSO4 – окислитель, восстанавливается до меди металлической.

В каждой ОВР участвуют две окислительно-восстановительные пары: окислитель и продукт его восстановления (Cu2+ - Cu), восстановитель и продукт его окисления (Zn - Zn2+).

Функции атомов элементов в ОВР

По роли атомов элементов в ОВР можно выделить три группы веществ.

 

из простых веществ – кислород и фтор;

в составе сложных веществ – атомы элементов в высшей степени окисления.

Примеры: и др.

атомы элементов в низшей степени окисления в составе простых и сложных веществ.

 

Примеры: и др.

 

атомы элементов в промежуточной степени окисления в составе простых и сложных веществ.

Примеры: и др.

Составление уравнений окислительно-восстановительных реакций

Составление уравнений ОВР основано на законах сохранения числа атомов и заряда. Для подбора коэффициентов при составлении уравнений окислительно-восстановительных реакций необходимо соблюдение:

v материального баланса (число атомов каждого элемента в левой и правой частях уравнения должно быть одинаково);

v электронного баланса (число электронов, отданных восстановителем, должно быть равно количеству электронов, принятых окислителем).

 



Поделиться:




Поиск по сайту

©2015-2024 poisk-ru.ru
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
Дата создания страницы: 2019-01-11 Нарушение авторских прав и Нарушение персональных данных


Поиск по сайту: