ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
82
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОКИСЛИТЕЛЬНО-ВОССТАНОВИТЕЛЬНЫХ РЕАКЦИЙ
Химические процессы, которые характеризуются переносом электронов с из-
менением
ст.ок. атомов, называются окислительно-восстановительными ре-
акциями
(ОВР) или редокс-процессами
1
.
Вещество, которое в ходе ОВР, принимая
е, уменьшает ст.ок. своего элемента
(т.е. восстанавливается), называется
окислителем. А вещество, отдающее электро-
ны и таким образом увеличивающее ст.ок. своего элемента (окисляющееся), являет-
ся
восстановителем. Могут осуществляться и т.н. внутримолекулярные или
внутрифазовые ОВР, когда один элемент данного вещества понижает ст.ок. за
счет повышения ст.ок. другого элемента
этого же вещества.
Отметим, что процесс потери
е частицами (атомами, ионами и т.п.) термоди-
намически не обусловлен (и потому окисление не может идти самопроизвольно). А
присоединение электронов, т.е. восстановление частиц, разрешено термодинамиче-
ски, но в системе нет свободных электронов. Значит, процессы окисления и восста-
новления могут осуществляться лишь
сопряжено (одновременно).
Подчеркнем, что при протекании ОВР происходит не только передача
е от од-
них веществ другим, но имеет место и перераспределение электронной плотности в
полученных соединениях по сравнению с исходными. Поэтому часто бывает, что, хо-
тя ст.ок. атома в ходе реакции возрастает, т.е. формально имеет место смещение
электронной плотности
от атома, но эффективный положительный заряд его пада-
ет, т.е. фактически происходит смещение электронной плотности
к атому. В частно-
сти, в результате реакции:
OH8KCl12CrOK2KOH16Cl3CrCl2
24223
+
+
=++
ст.ок. хрома возрастает с (+3) до (+6), а
δ
хрома уменьшается с (+1,2) в
3
CrCl до
(+0,8) в
42
CrOK
.
Для количественной оценки способности окислителя принимать электроны, а
восстановителя отдавать их, служат окислительно-восстановительные потенциалы
(ОВП). Их значения находят экспериментально. С целью определения ОВП составля-
ют электроды, которые должны включать соединения, содержащие данный элемент
соответственно в окисленном и восстановленном состоянии.
Различают несколько видов электродов [7] в зависимости от природы их ве
-
ществ, в частности, от их агрегатного состояния и, следовательно, в зависимости от
особенностей формирования
двойного электрического слоя (ДЭС).
ДВОЙНОЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ СЛОЙ
Рассмотрим механизм образования ДЭС для разных случаев, в частности, при
погружении металла (М) в воду. При этом часть атомов М переходит в поверхност-
ный слой жидкости в виде катионов
+p
М под действием полярных молекул раствори-
теля. А поверхность металла за счет накопления «остающихся» электронов заряжа-
ется
отрицательно, и этот заряд нейтрализуется катионами, вышедшими из М в
жидкую фазу
2
, т.е. образуется ДЭС (рис. 4). Иначе говоря, на границе «металл–
1
Название «редокс» образовалось из первых букв английских слов: «reduction» – «уменьшение»,
«oxidation» – «окисление».
2
Отметим, что поверхностный слой жидкой фазы состоит из плотной (по заряду) части (толщина 10
-8
см), сформированной под действием электростатического притяжения заряда поверхности металла, и
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 80
- 81
- 82
- 83
- 84
- …
- следующая ›
- последняя »
