ВУЗ:
Рубрика:
4. Общие принципы определения продуктов
окислительно-восстановительной реакции.
Окислители и восстановители
Прежде чем приступить к составлению уравнения ре-
акции, необходимо определить, что в реакции является
окислителем и восстановителем, какова реакция среды и ее
влияние на поведение окислителя, восстановителя и харак-
тер продуктов реакции.
В состав окислителей обычно входят атомы элементов
в высшей степени окисления или в одной из наиболее высо-
ких степеней окисления. Так, например, в кислотах
HMn
+7
O
4
, H
2
Cr
2
+6
O
7
, H
2
S
+6
O
4
, HN
+5
O
3
или их солях соответ-
ствующий центральный атом находится в своей высшей
степени окисления, а в HCl
+5
O
3
(или ее солях) – в наиболее
близкой к высшей степени окисления.
В состав восстановителей входят атомы элементов в
низшей или в одной из наиболее низких степеней окисле-
ния. Например, в сероводороде H
2
S сера находится в своей
низшей степени окисления (-2), а в хлорноватистой кислоте
HСlO хлор (+1) имеет одну из наиболее близких к низшей
степени окисления, которая для него равна –1.
Таким образом, соединения, соответствующие край-
ней степени окисления элемента ведут себя однозначно: они
либо только восстановители, либо только окислители.
Если же соединение содержит атомы элемента в про-
межуточной степени окисления, то оно может вести себя
двояко, то есть проявлять окислительно-восстано-
вительную двойственность. Его поведение будет опреде-
ляться характером партнера, условиями и реакцией среды.
Так, концентрированная серная кислота, содержащая серу в
высшей степени окисления (+6) является только окислите-
лем, а сероводородная, содержащая серу в низшей степени
окисления (-2), является только восстановителем. Соедине-
ния, в которых сера имеет промежуточную степень окисле-
ния - S
0
, S
+4
O
2
– могут выступать как в качестве окислите-
лей, так и в качестве восстановителей.
Совокупность таких соотношений для некоторых эле-
ментов приведена в табл. 1, к которой необходимо сделать
следующие примечания:
1) для соединений, включающих элементы в проме-
жуточных степенях окисления и способных, следовательно,
проявлять окислительно-восстановительную двойствен-
ность, обычно более выражено одно из этих свойств. На-
пример, производные S
+4
, Fe
+2
, Sn
+2
, Cu
+
, H
2
– характерные
восстановители, а S
0
, Cl
2
, Br
2
, H
2
O
2
– более выраженные
окислители;
2) при характеристике окислительно-восстанови-
тельных свойств вещества в ряде случаев необходимо учи-
тывать свойства всех атомов соединения в данных услови-
ях. Так, HI – характерный восстановитель за счет йода, ко-
торый имеет свою низшую степень окисления (-1); однако
может проявлять и окислительные свойства за счет иона Н
+
,
как например в реакции: Zn + 2HI = ZnI
2
+ H
2
;
3) окислитель изменяет степень окисления слева на-
право (→), а восстановитель, наоборот, справа налево (←).
Переходя к оценке роли среды, следует указать, что,
например, действие KMnO
4
в качестве окислителя очень
четко зависит от среды:
KMnO
4
K
2
MnO
4
MnO
2
Mn
2+
в сильнощел, + ē
в нейтр. или слабощел., +3 ē
в кислой среде, +5 ē
В свою очередь, MnSO
4
образует продукты окисления
в зависимости от среды по схеме:
MnSO
4
MnO
2
MnO
4
2-
MnO
4
-
в нейтр. среде, - 2 ē
в сильнощелочной среде, - 4 ē
в кислой среде, - 5 ē
Отсюда следует, что:
4. Общие принципы определения продуктов ния - S0, S+4O2 – могут выступать как в качестве окислите- окислительно-восстановительной реакции. лей, так и в качестве восстановителей. Окислители и восстановители Совокупность таких соотношений для некоторых эле- Прежде чем приступить к составлению уравнения ре- ментов приведена в табл. 1, к которой необходимо сделать акции, необходимо определить, что в реакции является следующие примечания: окислителем и восстановителем, какова реакция среды и ее 1) для соединений, включающих элементы в проме- влияние на поведение окислителя, восстановителя и харак- жуточных степенях окисления и способных, следовательно, тер продуктов реакции. проявлять окислительно-восстановительную двойствен- В состав окислителей обычно входят атомы элементов ность, обычно более выражено одно из этих свойств. На- в высшей степени окисления или в одной из наиболее высо- пример, производные S+4, Fe+2, Sn+2, Cu+, H2 – характерные ких степеней окисления. Так, например, в кислотах восстановители, а S0, Cl2, Br2, H2O2 – более выраженные HMn+7O4, H2Cr2+6O7, H2S+6O4, HN+5O3 или их солях соответ- окислители; ствующий центральный атом находится в своей высшей 2) при характеристике окислительно-восстанови- степени окисления, а в HCl+5O3 (или ее солях) – в наиболее тельных свойств вещества в ряде случаев необходимо учи- близкой к высшей степени окисления. тывать свойства всех атомов соединения в данных услови- В состав восстановителей входят атомы элементов в ях. Так, HI – характерный восстановитель за счет йода, ко- низшей или в одной из наиболее низких степеней окисле- торый имеет свою низшую степень окисления (-1); однако ния. Например, в сероводороде H2S сера находится в своей может проявлять и окислительные свойства за счет иона Н+, низшей степени окисления (-2), а в хлорноватистой кислоте как например в реакции: Zn + 2HI = ZnI2 + H2; HСlO хлор (+1) имеет одну из наиболее близких к низшей 3) окислитель изменяет степень окисления слева на- степени окисления, которая для него равна –1. право (→), а восстановитель, наоборот, справа налево (←). Таким образом, соединения, соответствующие край- Переходя к оценке роли среды, следует указать, что, ней степени окисления элемента ведут себя однозначно: они например, действие KMnO4 в качестве окислителя очень либо только восстановители, либо только окислители. четко зависит от среды: Если же соединение содержит атомы элемента в про- KMnO4 K2MnO4 MnO2 Mn2+ межуточной степени окисления, то оно может вести себя в сильнощел, + ē в нейтр. или слабощел., +3 ē двояко, то есть проявлять окислительно-восстано- в кислой среде, +5 ē вительную двойственность. Его поведение будет опреде- В свою очередь, MnSO4 образует продукты окисления ляться характером партнера, условиями и реакцией среды. в зависимости от среды по схеме: Так, концентрированная серная кислота, содержащая серу в MnSO4 MnO2 MnO42- MnO4- высшей степени окисления (+6) является только окислите- в нейтр. среде, - 2 ē лем, а сероводородная, содержащая серу в низшей степени в сильнощелочной среде, - 4 ē в кислой среде, - 5 ē окисления (-2), является только восстановителем. Соедине- ния, в которых сера имеет промежуточную степень окисле- Отсюда следует, что:
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 5
- 6
- 7
- 8
- 9
- …
- следующая ›
- последняя »