ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
5
9. ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ
9.1. Степень окисления элемента
Степень окисления – это условный заряд атома в моле-
куле, вычисленный из предположения, что молекула состоит
из ионов и в целом электронейтральна.
1. Степень окисления атомов в простых веществах равна ну-
лю, поскольку электроотрицательность атомов одинаковых эле-
ментов в простом веществе одинакова и в случае образования мо-
лекул простых веществ общие электронные пары расположены
симметрично относительно ядер атомов. Например, O
2
0
, Zn
0
.
2. Степень окисления щелочных металлов в химических со-
единениях всегда равна (+1), щелочноземельных металлов (+2).
3. Атомы металлов в химических соединениях имеют по-
ложительную степень окисления.
4. Водород во всех соединениях (кроме гидридов метал-
лов) имеет степень окисления (+1). В гидридах металлов (на-
пример, NaH) степень окисления водорода равна (–1).
5. Степень окисления кислорода во всех соединениях
(кроме пероксидов и фторида кислорода) равна (–2). В перок-
сидах, содержащих группу –O–O–, степень окисления кислоро-
да равна (– 1), во фториде (OF
2
) – (+2).
6. Сумма степеней окисления всех атомов в молекуле рав-
на нулю.
Высшая степень окисления атома элемента равна номеру
группы, в которой находится данный элемент в периодической
системе. Это следует из того, что атом может отдать (полно-
стью или частично) только свои валентные электроны.
Низшая степень окисления атома элемента равна номеру
группы минус 8 и не может быть по абсолютной величине боль-
ше четырех. Это связано с тем, что атом может принимать элек-
троны (полностью или частично) только на валентные подуров-
ни, стремясь дополнить свою электронную конфигурацию до
конфигурации благородного газа.
6
9.2. Окислительно-восстановительные реакции
Окислительно-восстановительными называются реак-
ции, в которых происходит изменение степеней окисления
атомов элементов, входящих в состав реагирующих соедине-
ний, при этом электроны от одних атомов, молекул или ионов
переходят к другим. При этом выделяют два сопряженных
процесса: окисление и восстановление.
Окисление – реакция, отвечающая потере (отдаче) элек-
тронов атомами элемента. Например, в реакции
2H
2
S
–2
+ 3O
2
0
= 2S
+4
O
2
–2
+ 2H
2
O (1)
процесс окисления
S
–2
– 6е
–
= S
+4
.
Восстановление – реакция, сопровождающаяся присое-
динением (взятием) электронов атомами этого элемента; в ука-
занной выше реакции процесс восстановления
O
2
0
+ 2е
–
= 2O
–2
.
Элементы, вступающие в процесс окисления и восстанов-
ления, называются окислителями и восстановителями. Окис-
литель – вещество (молекула, атом или ион), которое присое-
диняет электроны (восстанавливается) и понижает свою сте-
пень окисления. Восстановитель – вещество (молекула, атом
или ион), которое отдает электроны (окисляется) и повышает
свою степень окисления. Например, в реакции (1)
H
2
S – восстановитель, О
2
– окислитель.
В окислительно-восстановительных реакциях число элек-
тронов, отдаваемых восстановителем, равно числу электро-
нов, присоединяемых окислителем.
Элементы, находящиеся в высшей степени окисления, мо-
гут только восстанавливаться, так как их атомы способны толь-
ко принимать электроны. Напротив, элементы, находящиеся в
низшей степени окисления, могут только окисляться, поскольку
их атомы способны только отдавать электроны. Вещества, со-
держащие элементы в промежуточных степенях окисления, об-
