Окислительно – восстановительные реакции. Окислитель и восстановитель. Окисление и восстановление. Примеры типичных окислителей и восстановителей.
Окислительно-восстановительная реакция — это реакция, протекающая с передачей электронов от восстановителя к окислителю.
Передача электронов обуславливает изменение степеней окисления элементов, входящих в состав веществ, поэтому ОВР иногда определяют как реакцию, протекающую с изменением степеней окисления элементов в составе веществ, участвующих в реакции.
В реакции окисления - восстановления взаимодействуют окислитель и восстановитель.
Окислитель— это элемент, принимающий электроны и вследствие этого понижающий свою степень окисления. Окислителем также считают вещество, содержащее такой элемент.
Типичными окислителями являются вещества, содержащие элемент, имеющий тенденцию к приему электронов:
O2, F2, Cl2, Br2, I2. – активные неметаллы – простые вещества
HNO3 любой концентрации (за счет N+5), H2SO4 конц.(за счет S+6).; KMnO4 (за счет Mn+7) - сложные вещества, содержащий элемент – неметалл в максимальной степени окисления.
Восстановитель — это элемент, отдающий электроны и вследствие этого повышающий свою степень окисления. Восстановителем считают также вещество, содержащее элемент – восстановитель.
Типичными восстановителями являются:
Металлы высокой активности и другие, а также слабые неметаллы - H2, C, B, Si.
Среди сложных веществ СO (за счет С+2), НСl; HBr; HI (за счет атома галогена в с. о = -1); NH3 (за счет N-3); H2S ( за счет S -2). Эти вещества содержат элемент – неметалл в минимальной степени окисления.
Окислительно – восстановительная реакция включает два противоположных по смыслу, но протекающих в одно и то же время в одной и той же системе, процесса – окисление и восстановление.
Окисление — это процесс отдачи электронов восстановителем, например: Na0 -1е→Na+1
Восстановление—это процесс приема электронов окислителем, например:
S+6+8e →S-2
Рассмотрим в качестве примеров межмолекулярных ОВР реакции восстановления металлов из оксидов различными восстановителями. (Межмолекулярными являются те ОВР, где окислителями и восстановителями являются элементы, принадлежащие разным веществам)
Zn+2O + C0 = Zn0 + C+2О
1(+2е) 1(-2е)
+2е = -2е
о-ль в-ль
Fe+32О3 + ЗС+2О = 2Fe0 + ЗС+4О2
2(+3е) 1(-2е)
+6е = -2е
о-ль в-ль
Число электронов принятых окислителем и отданных восстановителем всегда равно. На существовании этого равенства основан подбор коэффициентов в уравнении ОВР.: с помощью анализа числа отданных электронов 1 молем веществом-восстановителем и принятых 1 молем веществом-окислителем (см. примеры уравнений ОВР выше).
