ОКИСНО-ВІДНОВНІ РЕАКЦІЇ

Мета вивчення теми:

- визначати окисник і відновник в окисно-відновних реакціях (ОВР);

- визначати окисно-відновну здатність (ОВ) частинок у залежності від ступеня окиснення елементів і від положення елементів у періодичній системі Д.І. Менделєєва;

- підбирати коефіцієнти в рівняннях ОВР за методом електронно-іонного балансу;

- користуватися стандартними окисно-відновними потенціалами (φ_ox/red) для складання рівнянь ОВР;

- визначати напрямок ОВР за значенням електрорушійної сили реакції.

Окисно-відновні реакції (ОВР) - реакції, в яких внаслідок обміну електронами змінюється ступень окиснення елементів.

Частинка, що в процесі ОВР втрачає електрони, окиснюється і є відновником (Red). Частинка, що приймає електрони, відновлюється і є окисником (Oх). Наприклад:

Zn⁰ + H⁺Cl^- ® Zn⁺²Cl₂^- + H₂⁰.

У процесі реакції ступінь окиснення цинку підвищується, тобто Zn віддає електрони, окиснюється і є відновником:

(Red) Zn⁰ - 2ē ® Zn⁺²

Іони водню H⁺ приймають електрони, відновлюються і є окисниками: (Ox) 2H⁺ + 2ē ® H₂⁰.

У залежності від ступеня окиснення один і той же елемент може виявляти різну ОВ-здатність. В найвищому ступені

окиснення (ВСО) елементи виявляють тільки окисні властивості. У нижчому ступені окиснення (НСО) − тільки відновні. У проміжному − окисно-відновну подвійність, тобто можуть бути і окисником, і відновником в залежності від партнера.

Приклад 1. Визначте ОВ властивості наступних частинок: Mg ²⁺, S ^2-, H ₂⁰, S O₃^2-, Mn O₄^-, спираючись на ступені окиснення підкреслених елементів.

Розв’язання. а) Електронна формула атома магнію має вигляд 3 s ², а частинки Mg²⁺ − 3 s ⁰. Значить, +2 це вищий ступінь окиснення магнію, і іон Mg²⁺ може тільки приймати електрони і бути тільки окисником. (Ох): Mg²⁺ + 2 ē ® Mg⁰.

б) S^2- : електронна формула атома сірки − 3 s ²3 p ⁴. Можливі ступені окиснення сірки S^-2, S⁰, S⁺⁴, S⁺⁶. У частинці S^2- (3 s ²3 p ⁶) сірка знаходиться у стані нижчого ступеня окиснення. Тому вона здатна тільки віддавати електрони і бути відновником (Red): S^2-- n ē → S⁰, S⁺⁴, S⁺⁶.

в) H₂⁰: електронна формула атома водню має вигляд 1 s ¹. Можливі ступені окиснення водню: H⁻, H⁰, H⁺. В молекулі H₂ виявляється проміжний ступінь окиснення водню. Вона може і віддавати, і приймати електрони, виявляючи окисно-відновну подвійність:

-ē +ē

H⁺ _(Red) H⁰ _(Oх) ® H⁻

г) В іоні SO₃^2- сірка має проміжний ступінь окиснення +4. Значить, ця частинка може бути і окисником, і відновником.

д) MnO₄⁻ : марганець має виший ступінь окиснення +7, і іон MnO₄^- є окисником.

При підборі коефіцієнтів у рівнянні ОВР користуються методом електронного балансу: число електронів, прийнятих окисником дорівнює числу електронів, що віддаються відновником. Для прикладу розглянемо наступну реакцію:

Mg + H₂SO₄ ® MgSO₄ + H₂S + H₂O.

Підбір коефіцієнтів в ОВР здійснюємо за такою схемою.

а) Визначаємо ступінь окиснення кожного елемента всіх речовин, що приймають участь у реакції:

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: