16 Вопрос

Основные понятия об ОВР

Окислительно востоновительными называют реакции, в которых происходит изменение степени окисления элементов, образующих молекулы реагирующих веществ.

Изменение степени окисления атома может произойти только в результате присоединения или отдачи электронов , поэтому ОВР можно определить как реакции в которых происходит переход электронов от одних атомов к другим.

Частицы отдающие электроны, называются востановителями, а сам процесс отдачи электронов называется процессом окисления.

При окислении степень окисления элемента повышается .

Например:

Zn⁰-2e->zn²⁺

2Br^—-2e->

Частицы присоединяющие электрон называют окислителями, а сам процесс востановлением.

При окислении степень окисления понижается

Например:

Cu²⁺+2e->Cu⁰

В процессе овр востановитель окисляется , а окислитель востанавливается.

В реакции ОВР окисление и востановление происходит одновременно.

К ОВР относятся реакции замещения, некоторые реакции присоединения и разложения. Реакции обмена не являются ОВР.

Например:

Ba+h₂so₄-> baso₄+h₂

Na₂o+h₂o=2naoh

2nh₃=n₂+h₂

ОПРЕДЕЛЕНИЕ РОЛИ ВЕЩЕСТВА В ОВР

В качестве окислителя и востановителя могут выступать простые и сложные вещества. Металлы в свободном состоянии могут быть только востановителями, а не металлы кроме фтора, проявляют как окислительные так и востановительные свойства.

По значеню степени окисления атома элемента в сложном соединении можно определить в целом роль вещества в ОВР:

При минимальной степени окисления элемента, вещества проявляют только востановительные свойства.

При максимальной степени окисления , окислительными свойствами

При промежуточной степени окисления, востановительными , окислительными и двойственными свойствами.

Например: вещества окислители: KMn⁷⁺o, HN⁵⁺o₃

Вещества востановители: N^3-H₃

ОКС ВОСТ ДВОЙСТВ: Mn⁴⁺0₂

11.2. Влияние различных факторов на ход ОВР

На ход ОВР влияют:

                   Среда, в которой протекает ОВР

 MnO₄^- восстанавливается в кислой среде до Mn²⁺ (а), в нейтральной среде до  MnO₂(б), а в щелочной среде до  MnO₄^2- (в) :

 

(а)   5NaNO₂ + 2KMnO₄ + 3H₂SO₄    5NaNO₃ + 2MnSO₄ + K₂SO₄ + 3H₂O

(б)   NaNO₂ + 2KMnO₄ + 2KOH   NaNO₃ + 2K₂MnO₄  + H₂O

(в)   3NaNO₂ + 2KMnO₄ + H₂O    3NaNO₃ + 2MnO₂ + 2KOH

                     Концентрация реагентов                                                                                                                                                               

*    H₂SO₄ (разб.) + Fe  FeSO₄ + H₂­; H₂SO₄ (конц.) +  Fe  (холод);                                        

      6H₂SO₄ (конц.) +  2Fe    Fe₂(SO₄)₃  +  3SO₂­  + H₂O (T­)

*     Zn + Н₂SO₄ ( разб.)  ZnSO₄ + Н₂­

      4Zn + 5Н₂SO₄ (конц, с₂)    4ZnSO₄  +  Н₂S­  +  4Н₂О

      3Zn + 4Н₂SO₄ (конц, с₁)    3ZnSO₄ + S­ +  4Н₂О;  с₁ с₂

                   Температура

                   Cl₂ + 2NaOH          NaClO  +  NaCl  + H₂O (охлаждение, Т↓);

3Cl₂ + 6NaOH        NaClO₃  +  5NaCl  + 3H₂O (нагревание, T­)

        Природа и участие катализатора

 

                                                NaI                 Na₂S₄O₆ + H₂O       

*   Na₂S₂O₃ + H₂O₂                                             Na - тетратионаты

Na - тиосульфаты              

                                            H₂MoO₄                NaHSO₄ + H₂O          

                                                                   Na – гидросульфаты

 

*   2КClO₃  2KCl + 3 O₂­     (с участием Кt – MnO₂)

4КClO₃  KCl + 3KClO₄       (без  Кt )

11.3. Типы ОВР

ОВР подразделяются на:

                   Межмолекулярные ОВР – это ОВР, в которых электроны переходят от одного вещества к молекулам другого вещества. Атомы восстановители и атомы окислители входят в состав различных исходных веществ.

      Например:   Mn⁴⁺O₂  + 4HCl^-    Mn²⁺Cl₂  + Cl₂⁰ ­ +  2H₂O

                   Внутримолекулярные ОВР - это ОВР, в которых электроны переходят от атомов восстановителей к атомам окислителей внутри молекул одного и того же вещества. Атомы восстановители и атомы окислители входят в состав молекул одного и того же исходного вещества и являются атомами различных элементов или одного элемента, но сразличной  степенью окисления.

     Например:          2KCl⁵⁺O^2-₃    2KCl ^-  + 3O⁰₂

                   ОВР диспропорционирования (самоокисления-самовосстаноления) - это ОВР,  в которых одна часть молекул выступает в роли восстановителя, а другая – в роли окислителя. Атомы восстановители и атомы окислители входят в состав молекул одного и того же исходного вещества, являются атомами одного и того же элемента и имеютодинаковую  степень окисления.

      Например:      4 K₂S⁴⁺O₃    K₂S^2-  +  3 K₂S⁶⁺O₄

                   ОВР конпропорционирования - эти реакции противоположные реакциям диспропорционирования. Атомы восстановители и атомы окислители входят в состав различных исходных веществ, но являются атомами одного и того же элемента с различной степенью окисления, в результате реакции образуются молекулы одного и того же продукта.

      Например:        S⁴⁺O₂  +  2 H₂S^2-   3 S⁰  + 2 H₂O