Окисно-відновні реакції . Ступені окиснення

Окисно-відновні реакції

В ОВР відбувається перехід електронів від одних атомів до інших, одночасно протікають два протилежні процеси: окиснення і відновлення. Окисно-відновні реакції (ОВР) — це реакції, в яких відбувається зміна ступенів окиснення атомів елементів.

Окиснення — процес віддачі електронів. Елемент, який віддає електрони — відновник.

Відновлення — процес прийняття електронів. Елемент, що приймає електрони — окисник.

В ОВР відновник окиснюється, а окисник відновлюється. Сумарний заряд усіх частинок, що беруть участь в окисно-відновній реакції, не змінюється. У схемах процесів окиснення і відновлення суми зарядів зліва і справа рівні.

Під час протіканні ОВР ступінь окиснення відновника підвищується, а ступінь окиснення окисника понижується. Окисно-відновні реакції є найпоширенішими у природі і на виробництві. У природі — це фотосинтез, дихання, бродіння, гниття. У промисловості їх використовують для отримання металів, добрив. У повсякденному житті ми спостерігаємо горіння палива, іржавіння заліза та інші реакції.

Для того щоб визначити, чи є реакція окисно-відновною, потрібно:вказати ступінь окиснення усіх елементів у вихідних речовинах і продуктах реакції;порівняти ступені окиснення кожного елемента у вихідних речовинах і у продуктах. Приклад:визначимо, чи є реакція окисно-відновною , розставимо ступені окиснення: H2 O+SO2=H2 SO3 +1 -2 +4 -2 +1+4-2 Жоден з елементів не змінив ступінь окиснення. Отже, реакція не відноситься до окисно-відновних.

Змінилися ступені окиснення Цинку і Гідрогену, отже, реакція є окисно-відновною. Знайдемо у реакції взаємодії цинку з хлоридною кислотою окисник і відновник, визначимо процеси відновлення і окиснення і число електронів, яке переміщається від відновника до окисника. Розглянемо реакцію цинку з соляною кислотою. Zn+2 HCl=Zn. Cl2+H2 Вкажемо ступені окиснення: Zn+2 HCl=Zn. Cl2+H20 +1 -1 +2 -1 0

Складемо схеми окиснення і відновлення: Zn−2e−→Zn —відновник(окиснення) 2 H+2e−→H2 — окисник(відновлення)Електрони в реакціях не зникають і не з'являються. Тому число електронів, які віддає відновник, завжди дорівнює числу електронів, які приймає окисник. 0 +2 +1 0 Атоми з мінімальними значеннями ступенів окиснення можуть бути тільки відновниками. Атоми з максимальними значеннями ступенів окиснення можуть бути тільки окисниками. Атоми з проміжними значеннями ступенів окиснення можуть бути і окисниками, і відновниками.

Найважливіші відновники:метали;водень H2;вугілля C;Карбон(II) оксид CO;гідроген сульфід (сірководень) H2 S, сульфіди K2 S;сполуки Гідрогену з галогенами HI, HBr;амоніак NH3. Найважливіші окисники:галогени F2, Cl2;кисень O2, озон O3;сполуки Мангану KMn. O4;нітратна кислота HNO3, та її солі KNO3;концентрована сульфатна кислота H2 SO4;йони металів.