ВУЗ:
Рубрика:
1. Основные понятия и определения
Окислительно-восстановительными называются
такие реакции, в ходе которых изменяются степени окисле-
ния элементов в результате перехода электронов от одних
частиц (ионов, молекул) к другим.
Окислительно-восстановительную способность соеди-
нений можно определить по степени окисления того или
иного элемента в нем. Степенью окисления (окисленности)
элемента называется его условный заряд, который вычис-
ляют, исходя из предположения, что соединение состоит из
ионов.
Степени окисления элементов в соединении вычисля-
ют, руководствуясь следующими правилами:
- степени окисления элементов в простых веществах
равны 0;
- водород имеет степень окисления +1, кроме гидри-
дов металлов, где он имеет степень окисления –1 (напри-
мер, NaH, CaH
2
);
- кислород имеет степень окисления –2, кроме перок-
сидов (-1), надпероксидов (-1/2), озонидов (-1/3) и фторида
кислорода OF
2
(+2);
- постоянную степень окисления имеют щелочные ме-
таллы (+1), металлы главной подгруппы II группы, цинк и
кадмий (+2);
- любая молекула электронейтральна, т.е. алгебраиче-
ская сумма всех зарядов равна 0.
Пользуясь этими правилами легко рассчитать, что азот
в соединениях: NH
3
, N
2
H
4
, NH
2
OH, N
2
, N
2
O, NO, HNO
2
,
NO
2
, HNO
3
азот имеет следующие степени окисления: -3, -2,
-1, 0, +1, +2, +3, +4, +5. В трехэлементных соединениях
степени окисления атомов, имеющих переменную степень
окисления, вычисляют, составив простые уравнения. На-
пример, для определения степени окисления азота в NH
2
OH
составим следующее уравнение: х + 3(+1) + (-2) = 0, помня,
что у водорода степень окисления +1, а у кислорода –2. По-
лучим х = -1. Для определения степени окисления азота в
азотной кислоте решим уравнение (+1) + х + 3(-2) = 0 и по-
лучим х = +5.
Необходимо четко различать следующие понятия
«окисление», «восстановление», «окислитель», «восстано-
витель».
Процесс отдачи электронов называется окислением,
при этом элемент повышает свою степень окисления, а ве-
щество, в состав которого он входит, называется восстано-
вителем.
Процесс принятия электронов называется восстанов-
лением, при этом элемент понижает свою степень окисле-
ния, а вещество, в состав которого он входит, называется
окислителем.
Окисление и восстановление невозможно одно без
другого.
Число электронов, принимаемых окислителем или от-
даваемых восстановителем, определяется как алгебраиче-
ская разность между большей и меньшей степенью окисле-
ния элемента. Так, образование сульфида железа из про-
стых веществ по реакции Fe + S = FeS – простейший при-
мер окислительно-восстановительной реакции. В результа-
те атом железа, теряя два электрона, окисляется, превраща-
ясь в ион железа со степенью окисления +2: Fe
0
- 2ē → Fe
2+
;
а атом серы восстанавливается, приняв два электрона: S
0
+
2ē → S
2-
. Окисление железа произошло за счет серы, к ко-
торой переходят его электроны, поэтому сера является в
этой реакции окислителем, а железо, за счет которого вос-
становилась сера, является восстановителем.
2. Составление уравнений окислительно-
восстановительных реакций
Для расстановки коэффициентов в окислительно-
восстановительных реакциях используют два метода: метод
что у водорода степень окисления +1, а у кислорода –2. По-
1. Основные понятия и определения лучим х = -1. Для определения степени окисления азота в
Окислительно-восстановительными называются азотной кислоте решим уравнение (+1) + х + 3(-2) = 0 и по-
такие реакции, в ходе которых изменяются степени окисле- лучим х = +5.
ния элементов в результате перехода электронов от одних Необходимо четко различать следующие понятия
частиц (ионов, молекул) к другим. «окисление», «восстановление», «окислитель», «восстано-
Окислительно-восстановительную способность соеди- витель».
нений можно определить по степени окисления того или Процесс отдачи электронов называется окислением,
иного элемента в нем. Степенью окисления (окисленности) при этом элемент повышает свою степень окисления, а ве-
элемента называется его условный заряд, который вычис- щество, в состав которого он входит, называется восстано-
ляют, исходя из предположения, что соединение состоит из вителем.
ионов. Процесс принятия электронов называется восстанов-
Степени окисления элементов в соединении вычисля- лением, при этом элемент понижает свою степень окисле-
ют, руководствуясь следующими правилами: ния, а вещество, в состав которого он входит, называется
- степени окисления элементов в простых веществах окислителем.
равны 0; Окисление и восстановление невозможно одно без
- водород имеет степень окисления +1, кроме гидри- другого.
дов металлов, где он имеет степень окисления –1 (напри- Число электронов, принимаемых окислителем или от-
мер, NaH, CaH2); даваемых восстановителем, определяется как алгебраиче-
- кислород имеет степень окисления –2, кроме перок- ская разность между большей и меньшей степенью окисле-
сидов (-1), надпероксидов (-1/2), озонидов (-1/3) и фторида ния элемента. Так, образование сульфида железа из про-
кислорода OF2 (+2); стых веществ по реакции Fe + S = FeS – простейший при-
- постоянную степень окисления имеют щелочные ме- мер окислительно-восстановительной реакции. В результа-
таллы (+1), металлы главной подгруппы II группы, цинк и те атом железа, теряя два электрона, окисляется, превраща-
кадмий (+2); ясь в ион железа со степенью окисления +2: Fe0 - 2ē → Fe2+;
- любая молекула электронейтральна, т.е. алгебраиче- а атом серы восстанавливается, приняв два электрона: S0 +
ская сумма всех зарядов равна 0. 2ē → S2-. Окисление железа произошло за счет серы, к ко-
Пользуясь этими правилами легко рассчитать, что азот торой переходят его электроны, поэтому сера является в
в соединениях: NH3, N2H4, NH2OH, N2, N2O, NO, HNO2, этой реакции окислителем, а железо, за счет которого вос-
NO2, HNO3 азот имеет следующие степени окисления: -3, -2, становилась сера, является восстановителем.
-1, 0, +1, +2, +3, +4, +5. В трехэлементных соединениях 2. Составление уравнений окислительно-
степени окисления атомов, имеющих переменную степень восстановительных реакций
окисления, вычисляют, составив простые уравнения. На- Для расстановки коэффициентов в окислительно-
пример, для определения степени окисления азота в NH2OH восстановительных реакциях используют два метода: метод
составим следующее уравнение: х + 3(+1) + (-2) = 0, помня,
