Окислительно-восстановительные реакции

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Текущая версия (не проверялась)

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

1 Описание
- 1.1 Окисление
- 1.2 Восстановление
2 Виды окислительно-восстановительных реакций
3 Примеры
- 3.1 Окислительно-восстановительная реакция между водородом и фтором
- 3.2 Окисление, восстановление
4 Мнемонические правила
5 См. также
6 Ссылки

[править] 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.

[править] 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.

[править] 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:

восстановитель - e⁻ ↔ сопряжённый окислитель.

[править] Виды окислительно-восстановительных реакций

межмолекулярные - реакции, в которых окисляющиеся и восстанавливающиеся атомы находятся в молекулах разных веществ, например:

Н₂S + Cl₂ ---> S + 2HCl

внутримолекулярные - реакции, в которых окисляющиеся и восстанавливающиеся атомы находятся в молекулах одного и того же вещества, например:

NH₄NO₃ ---> N₂O + 2 H₂O

диспропорционирование (самоокисление-самовосстановление) - реакции, в которых атомы с промежуточной степенью окисления превращаются в эквимолярную смесь атомов с более высокой и более низкой степенями окисления:

Cl₂ + H₂O ---> HClO + HCl

[править] Примеры

[править] Окислительно-восстановительная реакция между водородом и фтором

$\stackrel{0}{\mbox {H}}_{2} + \stackrel{0}{\mbox {F}}_{2} \rightarrow 2\stackrel{+1}{\mbox {H}} \stackrel{-1}{\mbox {F}}$

Разделяется на две полуреакции:

1) Окисление:

${\mbox {H}}_{2}^{0} - 2{\mbox {e}}^{-} \rightarrow 2 {\mbox {H}}^{+}$

2) Восстановление:

${\mbox {F}}_{2}^{0} + 2{\mbox {e}}^{-} \rightarrow 2 {\mbox {F}}^{-}$

[править] 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:

${\mbox {H}}_{2}^{0} - 2{\mbox {e}}^{-} \rightarrow 2 {\mbox {H}}^{+}$

${\mbox {S}}^{-2} - 2{\mbox {e}}^{-} \rightarrow {\mbox {S}}^{0} \downarrow$

${\mbox {Al}}^{0} - 3{\mbox {e}}^{-} \rightarrow {\mbox {Al}}^{+3}$

${\mbox {Fe}}^{+2} - {\mbox {e}}^{-} \rightarrow {\mbox {Fe}}^{+3}$

$2{\mbox {Hal}}^{-} - 2{\mbox {e}}^{-} \rightarrow {\mbox {Hal}}_{2}^{0}$

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

${\mbox {Hal}}_{2}^{0} + 2{\mbox {e}}^{-} \rightarrow 2{\mbox {Hal}}^{-}$

${\mbox {O}}_{2}^{0} + 4{\mbox {e}}^{-} \rightarrow 2{\mbox {O}}^{-2}$

${\mbox {Mn}}^{+7} + 5{\mbox {e}}^{-} \rightarrow {\mbox {Mn}}^{+2}$

${\mbox {Mn}}^{+4} + 2{\mbox {e}}^{-} \rightarrow {\mbox {Mn}}^{+2}$

${\mbox {Cr}}^{+6} + 6{\mbox {e}}^{-} \rightarrow 2{\mbox {Cr}}^{+3}$

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

[править] Мнемонические правила

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

Отдать - Окислиться, Взять - Восстановиться (слова начинаются с одинаковых букв; при отдавании кем-либо чего-либо полезного - кислое, опущенное выражение лица, при получении - воспрявшее, восстановленное).
Окислитель - грабитель (в процессе окислительно-восстановительной реакции окислитель присоединяет электроны).

[править] См. также

[править] Ссылки

Окислительно-восстановительные реакции в органической химии [1], [2]

Окислительно-восстановительные реакции

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Содержание

[править] Описание

[править] Окисление

[править] Восстановление

[править] Виды окислительно-восстановительных реакций

[править] Примеры

[править] Окислительно-восстановительная реакция между водородом и фтором

[править] Окисление, восстановление

[править] Мнемонические правила

[править] См. также

[править] Ссылки

Просмотры

Личные инструменты

Навигация

Поиск

Участие

Инструменты

На других языках