4. Окислительно-восстановительные реакции (овр)

Окислительно-восстановительными называются реакции, в результате которых изменяются степени окисления элементов, входящих в состав реагирующих веществ. Например:

_{+4 1 +2 0}

MnO₂ + 4 HCl = MnCl₂ + Cl₂ + 2 H₂O.

4.1. Степень окисления. Окислители и восстановители

Степень окисления – это условный заряд атома в молекуле, рассчитанный в предположении, что все общие электронные пары смещены к более электроотрицательному атому.

Постоянную степень окисления в подавляющем большинстве соединений имеют следующие элементы:

• металлы главной подгруппы первой группы (+1)

• металлы главной подгруппы второй группы (+2)

• кислород (2)

• водород –(+1).

Степень окисления атомов в простых веществах равна нулю.

При расчете степеней окисления исходят из того, что алгебраическая сумма степеней окисления всех атомов в молекуле равна нулю (молекула электронейтральна), а в ионе – заряду иона.

Примеры. Рассчитаем степень окисления (с.о.) хрома в молекуле K₂CrO₄. Степень окисления кислорода равна (2), калия – (+1), с.о. хрома примем равной “x”. “X” находим из уравнения:

2  (+1) + 4  (2) + x = 0.

x = + 6.

Для расчета степени окисления хлора в ионе ClO₄^ составляем уравнение:

4  (2) + x = 1.

x = + 7.

Окислителем называют вещество или частицу, присоединяющую электроны. В результате ОВР окислитель восстанавливается, степень его окисления понижается. Восстановитель – это вещество или частица, отдающая электроны. Восстановитель в ходе реакции окисляется, степень его окисления повышается.

Только окислительные свойства проявляют кислород, фтор, а также вещества, в состав которых входят атомы в высшей положительной степени окисления. Высшая положительная степень окисления, за некоторыми исключениями, равна номеру группы Периодической системы, в которой находится элемент:

_{+7 +7 +5 +4}

KClO₄, KMnO₄, NaBiO₃, PbO₂

Высшая степень окисления = № группы

Только восстановителями в ОВР могут быть:

• металлы в свободном состоянии;

• вещества, в состав которых входят атомы в низшей степени

_{2 1 3}

окисления (Na₂S, KI, NH₃).

Низшая отрицательная степень окисления элемента (неметалла) равна номеру группы минус 8 , в которой находится элемент.

Низшая степень окисления = № группы  8 

Например, низшая степень окисления азота составляет 5 – 8 = 3.

Как окислительные, так и восстановительные свойства проявляют:

• неметаллы, за исключением фтора и кислорода (I₂, S, P и др.);

• вещества, в состав которых входят атомы в промежуточной степени окисления

_{+2 +4 +3}

FeSO_4, Na₂SeO₃, Na₃PO₃