что такое реакция окисления

Окисление

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

Содержание

Описание

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

Окисление

При окисле́нии вещества в результате отдачи электронов увеличивается его степень окисления. Атомы окисляемого вещества, называются донорами электронов, а атомы окислителя — акцепторами электронов.

В некоторых случаях при окислении молекула исходного вещества может стать нестабильной и распасться на более стабильные и более мелкие составные части. При этом некоторые из атомов получившихся молекул имеют более высокую степень окисления, чем те же атомы в исходной молекуле.

Окислитель, принимая электроны, приобретает восстановительные свойства, превращаясь в сопряжённый восстановитель:

окислитель + e − ↔ сопряжённый восстановитель.

Восстановление

Восстановле́нием называется процесс присоединения электронов атомом вещества, при этом его степень окисления понижается.

При восстановлении атомы или ионы присоединяют электроны. При этом происходит понижение степени окисления элемента. Примеры: восстановление оксидов металлов до свободных металлов при помощи водорода, углерода, других веществ; восстановление органических кислот в альдегиды и спирты; гидрогенизация жиров и др.

Восстановитель, отдавая электроны, приобретает окислительные свойства, превращаясь в сопряжённый окислитель:

Виды окислительно-восстановительных реакций

Примеры

Окислительно-востановительная реакция между водородом и фтором

что такое реакция окисления. Смотреть фото что такое реакция окисления. Смотреть картинку что такое реакция окисления. Картинка про что такое реакция окисления. Фото что такое реакция окисления

Разделяется на две полуреакции:Ы

что такое реакция окисления. Смотреть фото что такое реакция окисления. Смотреть картинку что такое реакция окисления. Картинка про что такое реакция окисления. Фото что такое реакция окисления

что такое реакция окисления. Смотреть фото что такое реакция окисления. Смотреть картинку что такое реакция окисления. Картинка про что такое реакция окисления. Фото что такое реакция окисления

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:

что такое реакция окисления. Смотреть фото что такое реакция окисления. Смотреть картинку что такое реакция окисления. Картинка про что такое реакция окисления. Фото что такое реакция окисления что такое реакция окисления. Смотреть фото что такое реакция окисления. Смотреть картинку что такое реакция окисления. Картинка про что такое реакция окисления. Фото что такое реакция окисления что такое реакция окисления. Смотреть фото что такое реакция окисления. Смотреть картинку что такое реакция окисления. Картинка про что такое реакция окисления. Фото что такое реакция окисления что такое реакция окисления. Смотреть фото что такое реакция окисления. Смотреть картинку что такое реакция окисления. Картинка про что такое реакция окисления. Фото что такое реакция окисления что такое реакция окисления. Смотреть фото что такое реакция окисления. Смотреть картинку что такое реакция окисления. Картинка про что такое реакция окисления. Фото что такое реакция окисления

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

что такое реакция окисления. Смотреть фото что такое реакция окисления. Смотреть картинку что такое реакция окисления. Картинка про что такое реакция окисления. Фото что такое реакция окисления что такое реакция окисления. Смотреть фото что такое реакция окисления. Смотреть картинку что такое реакция окисления. Картинка про что такое реакция окисления. Фото что такое реакция окисления что такое реакция окисления. Смотреть фото что такое реакция окисления. Смотреть картинку что такое реакция окисления. Картинка про что такое реакция окисления. Фото что такое реакция окисления что такое реакция окисления. Смотреть фото что такое реакция окисления. Смотреть картинку что такое реакция окисления. Картинка про что такое реакция окисления. Фото что такое реакция окисления что такое реакция окисления. Смотреть фото что такое реакция окисления. Смотреть картинку что такое реакция окисления. Картинка про что такое реакция окисления. Фото что такое реакция окисления

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

Мнемонические правила

Для запоминания процессов окисления-восстановления, а также свойств окислителей и восстановителей существует несколько мнемонических правил:

См. также

Ссылки

Полезное

Смотреть что такое «Окисление» в других словарях:

Окисление — Окисление. В области научной терминологии широко и наглядно сказалась огромная словообразующая роль словарного фонда. Из слов, принадлежащих к основному словарному фонду и выражающих очень конкретные бытовые значения, создавались новые… … История слов

ОКИСЛЕНИЕ — ОКИСЛЕНИЕ, химическая реакция присоединения кислорода или отнятия водорода. Для ионных процессов общепринята более расширенная формулировка: О. есть увеличение положительной валентности (заряда> или уменьшение отрицательной валентности… … Большая медицинская энциклопедия

окисление — – окисление масла – в работающем двигателе горячее масло постоянно циркулирует и контактирует с воздухом, продуктами полного и неполного сгорания топлива. Кислород воздуха ускоряет окисление масла. EdwART. Словарь автомобильного жаргона, 2009 … Автомобильный словарь

ОКИСЛЕНИЕ — ОКИСЛЕНИЕ, химическая реакция, включающая потерю атомом или молекулой одного или более ЭЛЕКТРОНОВ (всегда является частью реакции ОКИСЛЕНИЯ ВОССТАНОВЛЕНИЯ, при которой эти электроны приобретаются другим атомом или молекулой). Раньше этот термин… … Научно-технический энциклопедический словарь

окисление — оксидировка, оксидация, окисание, оксидирование, фотолиз Словарь русских синонимов. окисление сущ., кол во синонимов: 9 • автоокисление (2) • … Словарь синонимов

ОКИСЛЕНИЕ — в химии см. Окислительно восстановительные реакции … Большой Энциклопедический словарь

ОКИСЛЕНИЕ — ОКИСЛЕНИЕ, окисления, мн. нет, ср. (хим.). Химический процесс, при котором происходит соединение какого нибудь тела с кислородом. Толковый словарь Ушакова. Д.Н. Ушаков. 1935 1940 … Толковый словарь Ушакова

ОКИСЛЕНИЕ — ОКИСЛЕНИЕ, я, ср. (спец.). Химическая реакция соединения вещества с кислородом или с другим веществом, способным принимать электроны. Толковый словарь Ожегова. С.И. Ожегов, Н.Ю. Шведова. 1949 1992 … Толковый словарь Ожегова

окисление — Ндп. пережог рубашка Дефект в виде окисленного слоя металла с поверхности отливки, получившийся после отжига отливок из белого чугуна на ковкий чугун. [ГОСТ 19200 80] Недопустимые, нерекомендуемые пережогрубашка Тематики отливки из чугуна и стали … Справочник технического переводчика

окисление — Одна из разновидностей химического выветривания, особенно в горных породах, содержащих железо, в результате которого скальная поверхность приобретает коричневатый или желтоватый цвет и соответственно разрушается … Словарь по географии

окисление — – 1. Процесс взаимодействия с кислородом. 2. Процесс передачи электронов восстановителем в ходе окислительно восстановительной реакции. Словарь по аналитической химии [3] … Химические термины

Источник

Классификация реакций

Существует несколько классификаций реакций, протекающих в неорганической и органической химии.

По характеру процесса

Так называют химические реакции, где из нескольких простых или сложных веществ получается одно сложное вещество. Примеры:

В результате реакции разложения сложное вещество распадается на несколько сложных или простых веществ. Примеры:

В ходе реакций замещения атом или группа атомов в молекуле замещаются на другой атом или группу атомов. Примеры:

К реакциям обмена относятся те, которые протекают без изменения степеней окисления и выражаются в обмене компонентов между веществами. Часто обмен происходит анионами/катионами:

AgF + NaCl = AgCl↓ + NaF

что такое реакция окисления. Смотреть фото что такое реакция окисления. Смотреть картинку что такое реакция окисления. Картинка про что такое реакция окисления. Фото что такое реакция окисления

Окислительно-восстановительные реакции (ОВР)

что такое реакция окисления. Смотреть фото что такое реакция окисления. Смотреть картинку что такое реакция окисления. Картинка про что такое реакция окисления. Фото что такое реакция окисления

Замечу, что окислителем и восстановителем могут являться только исходные вещества (а не продукты!) Окислитель всегда понижает свою СО, принимая электроны в процессе восстановления. Восстановитель всегда повышает свою СО, отдавая электроны в процессе окисления.

что такое реакция окисления. Смотреть фото что такое реакция окисления. Смотреть картинку что такое реакция окисления. Картинка про что такое реакция окисления. Фото что такое реакция окисления

ОВР уравнивают методом электронного баланса, с которым мы подробно познакомимся в разделе «Решения задач».

Обратимые и необратимые реакции

Классическим примером обратимой реакции является синтез аммиака и реакция этерификации (из органической химии):

Необратимые реакции протекают только в одном направлении, до полного расходования одного из исходных веществ. Главное отличие их от обратимых реакций в том, что образовавшиеся продукты реакции не взаимодействуют между собой с образованием исходных веществ.

Примеры необратимых реакций:

NaOH + HCl = NaCl + H2O (образуется вода)

2Na + 2H2O = 2NaOH + H2 (сопровождается выделением большого количества тепла)

что такое реакция окисления. Смотреть фото что такое реакция окисления. Смотреть картинку что такое реакция окисления. Картинка про что такое реакция окисления. Фото что такое реакция окисления

Реакции и агрегатное состояние фаз

Фазой в химии называют часть объема равновесной системы, однородную во всех своих точках по химическому составу и физическим свойствам и отделенную от других частей того же объема поверхностью раздела. Фаза бывает жидкой, твердой и газообразной.

К гетерогенным реакциям относятся следующие реакции (примеры): жидкость + газ, газ + твердое вещество, твердое вещество + жидкость. Примером такой реакции может послужить взаимодействие твердого цинка и раствора соляной кислоты:

что такое реакция окисления. Смотреть фото что такое реакция окисления. Смотреть картинку что такое реакция окисления. Картинка про что такое реакция окисления. Фото что такое реакция окисления

К гомогенным реакциям относятся (примеры): жидкость + жидкость, газ + газ. Примером такой реакции может служить взаимодействие между растворами уксусной кислоты и едкого натра.

что такое реакция окисления. Смотреть фото что такое реакция окисления. Смотреть картинку что такое реакция окисления. Картинка про что такое реакция окисления. Фото что такое реакция окисления

Реакции и их тепловой эффект

NaOH + HCl = NaCl + H2O + 56 кДж

что такое реакция окисления. Смотреть фото что такое реакция окисления. Смотреть картинку что такое реакция окисления. Картинка про что такое реакция окисления. Фото что такое реакция окисления

К экзотермическим реакциям часто относятся реакции горения, соединения.

Исключением является взаимодействие азота и кислорода, при котором тепло поглощается:

Как уже было отмечено выше, если тепло выделяется во внешнюю среду, значит, система реагирующих веществ потеряло это тепло. Поэтому не должно казаться противоречием, что внутренняя энергия веществ в результате экзотермической реакции уменьшается.

Энтальпией называют (обозначение Н), количество термодинамической (тепловой) энергии, содержащееся в веществе. Иногда с целью «запутывания» в реакции вместо явного +Q при экзотермической реакции могут написать ΔH 0, так как внутренняя энергия веществ увеличивается. Например:

CaCO3 = CaO + CO2↑ ; ΔH > 0 (значит реакция эндотермическая, так как внутренняя энергия увеличивается)

что такое реакция окисления. Смотреть фото что такое реакция окисления. Смотреть картинку что такое реакция окисления. Картинка про что такое реакция окисления. Фото что такое реакция окисления

Замечу, что не все реакции разложения являются эндотермическими. Широко известная реакция разложения дихромата аммония («вулканчик») является примером экзотермического разложения, при котором тепло выделяется.

что такое реакция окисления. Смотреть фото что такое реакция окисления. Смотреть картинку что такое реакция окисления. Картинка про что такое реакция окисления. Фото что такое реакция окисления

© Беллевич Юрий Сергеевич 2018-2021

Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение (в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования, обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.

Источник

Окислительно-восстановительные реакции. Окислитель и восстановитель

что такое реакция окисления. Смотреть фото что такое реакция окисления. Смотреть картинку что такое реакция окисления. Картинка про что такое реакция окисления. Фото что такое реакция окисления

Окислительно-восстановительными называют реакции, которые сопровождаются изменением степеней окисления химических элементов, входящих в состав реагентов.

Окислением называют процесс отдачи электронов атомом, молекулой или ионом, который сопровождается повышением степени окисления.

Восстановлением называют процесс присоединения электронов атомом, молекулой или ионом, который сопровождается понижением степени окисления.

Окислителем называют реагент, который принимает электроны в ходе окислительно-восстановительной реакции. (Легко запомнить: окислитель — грабитель.)

Восстановителем называют реагент, который отдаёт электроны в ходе окислительно-восстановительной реакции.

Окислительно-восстановительные реакции делят на реакции межмолекулярного окисления-восстановления, реакции внутримолекулярного окисления-восстановления, реакции диспропорционирования и реакции конмутации.

Для составления окислительно-восстановительных реакций используют метод электронного баланса.

Составление уравнения окислительно-восстановительной реакции осуществляют в несколько стадий.

Пример 1. Реакция алюминия с серой. Записываем схему реакции и указываем изменение степеней окисления:

что такое реакция окисления. Смотреть фото что такое реакция окисления. Смотреть картинку что такое реакция окисления. Картинка про что такое реакция окисления. Фото что такое реакция окисления

Атом серы присоединяет два электрона, изменяя свою степень окисления от 0 до –2. Он является окислителем. Атом алюминия отдаёт три электрона, изменяя свою степень окисления от 0 до +3. Он является восстановителем.

Составляем уравнение электронного баланса и уравниваем число присоединённых и отданных электронов:

что такое реакция окисления. Смотреть фото что такое реакция окисления. Смотреть картинку что такое реакция окисления. Картинка про что такое реакция окисления. Фото что такое реакция окисления

Подставляем найденные коэффициенты в уравнение реакции и окончательно получаем:

что такое реакция окисления. Смотреть фото что такое реакция окисления. Смотреть картинку что такое реакция окисления. Картинка про что такое реакция окисления. Фото что такое реакция окисления

Пример 2. Окисление фосфора хлором. Записываем схему реакции и указываем изменение степеней окисления:

что такое реакция окисления. Смотреть фото что такое реакция окисления. Смотреть картинку что такое реакция окисления. Картинка про что такое реакция окисления. Фото что такое реакция окисления

Степень окисления хлора изменяется от 0 до –1, при этом молекула хлора присоединяет два электрона. Хлор является окислителем.

Атом фосфора отдаёт пять электронов, изменяя свою степень окисления от 0 до +5. Он является восстановителем.

Составляем уравнение электронного баланса и уравниваем число присоединённых и отданных электронов:

что такое реакция окисления. Смотреть фото что такое реакция окисления. Смотреть картинку что такое реакция окисления. Картинка про что такое реакция окисления. Фото что такое реакция окисления

Электронное уравнение для хлора записывают именно так, поскольку окислителем является молекула хлора, состоящая из двух атомов, и каждый из этих атомов изменяет свою степень окисления от 0 до –1. Коэффициент 5 относится к молекуле хлора в левой части уравнения, а количество атомов хлора в правой части уравнения 5 × 2 = 10.

Подставляем найденные коэффициенты в уравнение реакции и окончательно получаем:

что такое реакция окисления. Смотреть фото что такое реакция окисления. Смотреть картинку что такое реакция окисления. Картинка про что такое реакция окисления. Фото что такое реакция окисления

Пример 3. Восстановление оксида железа (II, III) алюминием. Записываем схему реакции и указываем изменение степеней окисления:

что такое реакция окисления. Смотреть фото что такое реакция окисления. Смотреть картинку что такое реакция окисления. Картинка про что такое реакция окисления. Фото что такое реакция окисления

Степень окисления железа изменяется от +8/3 до 0, при этом три иона железа (поскольку в исходном оксиде их содержится именно три) присоединяют восемь электронов (3 × 8/3 = 8). Железо является окислителем.

Алюминий отдаёт три электрона, изменяя свою степень окисления от 0 до +3. Он является восстановителем.

Составляем уравнение электронного баланса и уравниваем число присоединенных и отданных электронов:

что такое реакция окисления. Смотреть фото что такое реакция окисления. Смотреть картинку что такое реакция окисления. Картинка про что такое реакция окисления. Фото что такое реакция окисления

Электронное уравнение для алюминия записывают именно так, поскольку в состав оксида алюминия входят два атома алюминия. Таким образом, в левой части уравнения основной коэффициент перед оксидом железа (II, III) будет равен 3, а перед алюминием 4 × 2 = 8.

Количество атомов железа в правой части уравнения реакции составит 3 × 3 = 9. Количество молекул оксида алюминия будет равно 8/2 = 4. Окончательно получаем:

что такое реакция окисления. Смотреть фото что такое реакция окисления. Смотреть картинку что такое реакция окисления. Картинка про что такое реакция окисления. Фото что такое реакция окисления

Проверяем баланс по кислороду. В левой части уравнения 3 × 4 = 12. В правой части уравнения 4 × 3 = 12. Таким образом, число атомов каждого элемента в отдельности в левой и в правой части химического уравнения равны между собой, и реакция уравнена правильно.

Этот пример наглядно показывает, что дробная степень окисления хотя и не имеет физического смысла, но позволяет правильно уравнять окислительно-восстановительную реакцию.

Очень часто окислительно-восстановительные реакции проходят в растворах в нейтральной, кислой или щелочной среде. В этом случае химические элементы, входящие в состав вещества, образующего среду реакции, свою степень окисления не меняют.

Пример 4. Окисление йодида натрия перманганатом калия в среде серной кислоты. Записываем схему реакции, указываем степени окисления элементов, участвующих в процессах окисления и восстановления:

что такое реакция окисления. Смотреть фото что такое реакция окисления. Смотреть картинку что такое реакция окисления. Картинка про что такое реакция окисления. Фото что такое реакция окисления

Атом марганца принимает пять электронов, изменяя свою степень окисления от +7 до +2. Перманганат калия является окислителем.

Составляем уравнение электронного баланса и уравниваем число присоединённых и отданных электронов введением множителей:

что такое реакция окисления. Смотреть фото что такое реакция окисления. Смотреть картинку что такое реакция окисления. Картинка про что такое реакция окисления. Фото что такое реакция окисления

Найденные коэффициенты подставим в уравнение реакции перед соответствующими формулами веществ в левой и правой частях.

что такое реакция окисления. Смотреть фото что такое реакция окисления. Смотреть картинку что такое реакция окисления. Картинка про что такое реакция окисления. Фото что такое реакция окисления

Серная кислота является средой реакции. Ни один из элементов, входящих в состав этого соединения, свою степень окисления не меняет, но сульфат-анион связывает выделяющиеся в результате реакции катионы калия, натрия и марганца. Подсчитаем число сульфат-ионов в правой части. Оно равно 2 + 1 + 5 = 8. Следовательно, перед серной кислотой следует поставить коэффициент 8. Число атомов водорода в левой части уравнения равно 8 × 2 = 16. Отсюда вычисляем коэффициент для воды: 16/2 = 8.

Таким образом, уравнение реакции будет иметь вид:

что такое реакция окисления. Смотреть фото что такое реакция окисления. Смотреть картинку что такое реакция окисления. Картинка про что такое реакция окисления. Фото что такое реакция окисления

Правильность баланса проверяем по кислороду. В левой части его 2 × 4 = 8 (перманганат калия); в правой — 8 × 1 = 8 (вода). Следовательно, уравнение составлено правильно.

Пример 5. Окисление сульфида калия манганатом калия в водной среде. Записываем схему реакции, указываем степени окисления элементов, участвующих в процессах окисления и восстановления:

что такое реакция окисления. Смотреть фото что такое реакция окисления. Смотреть картинку что такое реакция окисления. Картинка про что такое реакция окисления. Фото что такое реакция окисления

Ион марганца принимает два электрона, изменяя свою степень окисления от +6 до +4. Манганат калия является окислителем.

Составляем уравнение электронного баланса и уравниваем число присоединённых и отданных электронов введением множителей:

что такое реакция окисления. Смотреть фото что такое реакция окисления. Смотреть картинку что такое реакция окисления. Картинка про что такое реакция окисления. Фото что такое реакция окисления

Основные коэффициенты в уравнении реакции равны единице:

что такое реакция окисления. Смотреть фото что такое реакция окисления. Смотреть картинку что такое реакция окисления. Картинка про что такое реакция окисления. Фото что такое реакция окисления

Вода является средой реакции. Ни один из элементов, входящих в состав этого соединения, свою степень окисления не меняет.

Гидроксид-ионы связывают выделяющиеся в результате реакции катионы калия. Таких катионов четыре (2 × 2), число атомов водорода также 4 (4 × 1), поэтому перед молекулой воды ставим коэффициент два (4/2 = 2):

что такое реакция окисления. Смотреть фото что такое реакция окисления. Смотреть картинку что такое реакция окисления. Картинка про что такое реакция окисления. Фото что такое реакция окисления

Пример 6. Окисление аммиака хлоратом калия в щелочной среде. Записываем схему реакции, указываем степени окисления элементов, участвующих в процессах окисления и восстановления:

что такое реакция окисления. Смотреть фото что такое реакция окисления. Смотреть картинку что такое реакция окисления. Картинка про что такое реакция окисления. Фото что такое реакция окисления

Хлор принимает шесть электронов, изменяя свою степень окисления от +5 до –1. Хлорат калия является окислителем.

Азот отдаёт восемь электронов, изменяя свою степень окисления от –3 до +5. Аммиак является восстановителем.

Составляем уравнение электронного баланса, уравниваем число присоединённых и отданных электронов введением множителей, сокращаем кратные коэффициенты:

что такое реакция окисления. Смотреть фото что такое реакция окисления. Смотреть картинку что такое реакция окисления. Картинка про что такое реакция окисления. Фото что такое реакция окисления

Проставляем найденные основные коэффициенты в уравнение реакции:

что такое реакция окисления. Смотреть фото что такое реакция окисления. Смотреть картинку что такое реакция окисления. Картинка про что такое реакция окисления. Фото что такое реакция окисления

Гидроксид калия является средой реакции. Ни один из элементов, входящих в состав этого соединения, свою степень окисления не меняет.

Катионы калия связывают выделяющиеся в результате реакции нитрат-ионы. Таких анионов три. Следовательно, перед гидроксидом калия ставим коэффициент три:

что такое реакция окисления. Смотреть фото что такое реакция окисления. Смотреть картинку что такое реакция окисления. Картинка про что такое реакция окисления. Фото что такое реакция окисления

Число атомов водорода в левой части уравнения равно девяти в аммиаке (3 × 3) = 9 и трём в гидроксиде калия (3 × 1), а их общее число 9 + 3 = 12. Следовательно, перед водой ставим коэффициент (12/2) = 6. Окончательно уравнение реакции будет иметь вид:

что такое реакция окисления. Смотреть фото что такое реакция окисления. Смотреть картинку что такое реакция окисления. Картинка про что такое реакция окисления. Фото что такое реакция окисления

Убеждаемся ещё раз в правильности расстановки коэффициентов, сравнивая число атомов кислорода в левой и правой его частях. Оно равно 15.

Довольно часто одно и то же вещество одновременно является окислителем и создаёт среду реакции. Такие реакции характерны для концентрированной серной кислоты и азотной кислоты в любой концентрации. Кроме того, в подобные реакции, но в качестве восстановителя, вступают галогенводородные кислоты с сильными окислителями.

Пример 7. Окисление магния разбавленной азотной кислотой. Записываем схему реакции и указываем изменение степеней окисления:

что такое реакция окисления. Смотреть фото что такое реакция окисления. Смотреть картинку что такое реакция окисления. Картинка про что такое реакция окисления. Фото что такое реакция окисления

Степень окисления азота изменяется от +5 до +1, при этом два атома азота присоединяют восемь электронов. Азотная кислота является окислителем.

Магний отдаёт два электрона, изменяя свою степень окисления от 0 до +2. Он является восстановителем.

Составляем уравнение электронного баланса и уравниваем число присоединённых и отданных электронов:

что такое реакция окисления. Смотреть фото что такое реакция окисления. Смотреть картинку что такое реакция окисления. Картинка про что такое реакция окисления. Фото что такое реакция окисления

Подставляем найденные коэффициенты перед окислителем и восстановителем в левой части уравнения реакции и перед продуктами окисления и восстановления в правой части уравнения реакции:

что такое реакция окисления. Смотреть фото что такое реакция окисления. Смотреть картинку что такое реакция окисления. Картинка про что такое реакция окисления. Фото что такое реакция окисления

При этом в правой части уравнения реакции имеется 4 × 2 = 8 нитрат-ионов, не изменивших свою степень окисления. Очевидно, что для этого в правую часть уравнения реакции следует добавить ещё 8 молекул HNO3. Тогда общее количество молекул азотной кислоты в правой части уравнения составит 2 + 8 = 10.

В этих молекулах содержатся 10 × 1 = 10 атомов водорода. Такое же количество атомов водорода должно быть и в правой части уравнения. Следовательно, перед молекулой воды следует подставить коэффициент 10/2 = 5, и уравнение окончательно будет иметь вид:

что такое реакция окисления. Смотреть фото что такое реакция окисления. Смотреть картинку что такое реакция окисления. Картинка про что такое реакция окисления. Фото что такое реакция окисления

Окончательно проверяем правильность баланса, подсчитывая число атомов кислорода в левой и правой частях уравнения. В левой части 10 × 3 = 30. В правой части (2 × 3) × 4 = 24 в нитрате магния, 1 в оксиде азота (I) и 5 × 1 = 5 в молекуле воды. Итого 24 + 1 + 5 = 30. Таким образом, реакция полностью уравнена.

Пример 8. Взаимодействие соляной кислоты с оксидом марганца (IV). Записываем схему реакции и указываем изменение степеней окисления:

что такое реакция окисления. Смотреть фото что такое реакция окисления. Смотреть картинку что такое реакция окисления. Картинка про что такое реакция окисления. Фото что такое реакция окисления

Степень окисления марганца изменяется от +4 до +2, при этом марганец присоединяет два электрона. Оксид марганца (IV) является окислителем.

Составляем электронное уравнение и уравниваем число присоединённых и отданных электронов, сокращаем кратные коэффициенты:

что такое реакция окисления. Смотреть фото что такое реакция окисления. Смотреть картинку что такое реакция окисления. Картинка про что такое реакция окисления. Фото что такое реакция окисления

При этом коэффициент 1 изначально относится к двум хлорид-ионам и к одной молекуле Cl2. Подставляем найденные коэффициенты перед окислителем и восстановителем в левой части уравнения реакции и перед продуктами окисления и восстановления в правой части уравнения реакции:

что такое реакция окисления. Смотреть фото что такое реакция окисления. Смотреть картинку что такое реакция окисления. Картинка про что такое реакция окисления. Фото что такое реакция окисления

При этом в правой части уравнения реакции имеется 1 × 2 = 2 хлорид-иона, не изменивших свою степень окисления. Эти хлорид-ионы в окислительно-восстановительной реакции не участвовали. Очевидно, что для этого в правую часть уравнения реакции следует добавить 2 молекулы HCl. Тогда общее количество молекул HCl в правой части уравнения составит 2 + 2 = 4. В этих молекулах будет содержаться 4 × 1 = 4 атома водорода. Такое же количество атомов водорода должно быть и в правой части уравнения. Тогда перед молекулой воды следует подставить коэффициент 4/2 = 2, и уравнение в окончательном виде будет иметь вид:

что такое реакция окисления. Смотреть фото что такое реакция окисления. Смотреть картинку что такое реакция окисления. Картинка про что такое реакция окисления. Фото что такое реакция окисления

Проверяем правильность баланса, подсчитывая число атомов кислорода в левой и правой частях уравнения. В левой части оно составляет 1 × 2 = 2 в оксиде марганца (IV), а в правой части 2 × 1 = 2 в молекуле воды. Таким образом, реакция полностью уравнена.

В качестве окислителя могут выступать нейтральные атомы и молекулы, положительно заряженные ионы металлов, сложные ионы и молекулы, содержащие атомы металлов и неметаллов в состоянии положительной степени окисления и др.

Ниже приведены сведения о некоторых наиболее распространенных окислителях, имеющих важное практическое значение.

Кислород. Сильный окислитель, окислительная способность значительно возрастает при нагревании. Кислород взаимодействует непосредственно с большинством простых веществ, кроме галогенов, благородных металлов Ag, Au, Pt и благородных газов, с образованием оксидов:

что такое реакция окисления. Смотреть фото что такое реакция окисления. Смотреть картинку что такое реакция окисления. Картинка про что такое реакция окисления. Фото что такое реакция окисления

Взаимодействие натрия с кислородом приводит к пероксиду натрия:

что такое реакция окисления. Смотреть фото что такое реакция окисления. Смотреть картинку что такое реакция окисления. Картинка про что такое реакция окисления. Фото что такое реакция окисления

Более активные щелочные металлы (K, Rb, Cs) при взаимодействии с кислородом дают надпероксиды типа ЭО2:

что такое реакция окисления. Смотреть фото что такое реакция окисления. Смотреть картинку что такое реакция окисления. Картинка про что такое реакция окисления. Фото что такое реакция окисления

В своих соединениях кислород, как правило, проявляет степень окисления –2. Применяется кислород в химической промышленности, в различных производственных процессах в металлургической промышленности, для получения высоких температур. С участием кислорода идут многочисленные чрезвычайно важные жизненные процессы: дыхание, окисление аминокислот, жиров, углеводов. Только немногие живые организмы, называемые анаэробными, могут обходиться без кислорода.

Реакции, иллюстрирующие окислительные свойства кислорода при его взаимодействии с различными неорганическими веществами, приведены в уроке 14.

Озон. Обладает ещё большей по сравнению с кислородом окислительной способностью. Озон окисляет все металлы, за исключением золота, платины и некоторых других, при этом, как правило, образуются соответствующие высшие оксиды элементов, реже — пероксиды и озониды, например:

что такое реакция окисления. Смотреть фото что такое реакция окисления. Смотреть картинку что такое реакция окисления. Картинка про что такое реакция окисления. Фото что такое реакция окисления

Озон окисляет оксиды элементов с промежуточной степенью окисления в высшие оксиды.

что такое реакция окисления. Смотреть фото что такое реакция окисления. Смотреть картинку что такое реакция окисления. Картинка про что такое реакция окисления. Фото что такое реакция окисления

что такое реакция окисления. Смотреть фото что такое реакция окисления. Смотреть картинку что такое реакция окисления. Картинка про что такое реакция окисления. Фото что такое реакция окисления

Перманганат калия способен окислять сульфиды в сульфаты, нитриты в нитраты, бромиды и йодиды — до брома и йода, соляную кислоту до хлора и т. д.:

что такое реакция окисления. Смотреть фото что такое реакция окисления. Смотреть картинку что такое реакция окисления. Картинка про что такое реакция окисления. Фото что такое реакция окисления

Хромат и бихромат калия. Эти соединения широко применяют в качестве окислителей в неорганических и органических синтезах. Взаимные переходы хромат- и бихромат-ионов очень легко протекают в растворах, что можно описать следующим уравнением обратимой реакции:

что такое реакция окисления. Смотреть фото что такое реакция окисления. Смотреть картинку что такое реакция окисления. Картинка про что такое реакция окисления. Фото что такое реакция окисления

Соединения хрома (VI) — сильные окислители. В окислительно-восстановительных процессах они переходят в производные Cr (III). В нейтральной среде образуется гидроксид хрома (III), например:

что такое реакция окисления. Смотреть фото что такое реакция окисления. Смотреть картинку что такое реакция окисления. Картинка про что такое реакция окисления. Фото что такое реакция окисления

В кислой среде образуются ионы Cr 3+ :

что такое реакция окисления. Смотреть фото что такое реакция окисления. Смотреть картинку что такое реакция окисления. Картинка про что такое реакция окисления. Фото что такое реакция окисления

В щелочной — производные анионного комплекса [Cr(OH)6] 3– :

что такое реакция окисления. Смотреть фото что такое реакция окисления. Смотреть картинку что такое реакция окисления. Картинка про что такое реакция окисления. Фото что такое реакция окисления

В качестве восстановителя могут выступать нейтральные атомы, отрицательно заряженные ионы неметаллов, положительно заряженные ионы металлов в низшей степени окисления, сложные ионы и молекулы, содержащие атомы в промежуточной степени окисления, электрический ток на катоде и др.

Ниже приведены сведения о некоторых наиболее распространённых восстановителях, имеющих важное практическое значение.

Углерод. Углерод широко применяют в качестве восстановителя в неорганических синтезах. При этом в качестве продуктов окисления может образовываться углекислый газ, или оксид углерода (II). При восстановлении оксидов металлов могут образовываться свободные металлы, реже — карбиды металлов.

что такое реакция окисления. Смотреть фото что такое реакция окисления. Смотреть картинку что такое реакция окисления. Картинка про что такое реакция окисления. Фото что такое реакция окисления

Восстановительные свойства углерод проявляет также в реакции получения водяного газа:

что такое реакция окисления. Смотреть фото что такое реакция окисления. Смотреть картинку что такое реакция окисления. Картинка про что такое реакция окисления. Фото что такое реакция окисления

Полученную смесь водорода и оксида углерода (II) широко применяют для синтеза органических соединений.

Оксид углерода (II). Широко применяют в металлургии при восстановлении металлов из их оксидов, например:

что такое реакция окисления. Смотреть фото что такое реакция окисления. Смотреть картинку что такое реакция окисления. Картинка про что такое реакция окисления. Фото что такое реакция окисления

Водород. Широко применяют в качестве восстановителя в неорганических синтезах (водородотермия) для получения чистого вольфрама, молибдена, галлия, германия и т. д.:

что такое реакция окисления. Смотреть фото что такое реакция окисления. Смотреть картинку что такое реакция окисления. Картинка про что такое реакция окисления. Фото что такое реакция окисления

Тренировочные задания

Используя метод электронного баланса, расставьте коэффициенты, определите окислитель и восстановитель в уравнении реакции, схема которой:

1. Al + H2O + KNO3 + KOH → K[Al(OH)4] + NH3↑.

Источник

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *