1.7 Зависимость протекания

окислительно-восстановительных реакций от среды

Окислительно-восстановительная способность данного окисли-теля (восстановителя) часто существенно зависит от условий прове-дения реакции, в частности, от кислотности среды. Так, бромат-ион легко окисляет бромид-ион:

,

если кислотность достаточно высока, но окисление не происходит в слабокислотной и тем более в нейтральной или щелочной среде.

Из одних и тех же веществ, изменяя рН среды можно получить различные продукты. Влияние рН среды особенно наглядно видно на примере окислительных свойств перманганат-иона (таблица 1):

Таблица 1 – Влияние среды на окислительно-восстановительные свойства перманганат-иона

Среда	Окислительно-восстановительная реакция	Окраска раствора
кислая		бесцветная
нейтральная		бурая
щелочная		зеленая

Перманганат-ион неустойчив и легко диспропорциони-рует:

Для соединений хрома (VI) среда мало влияет на степень окис-ления продуктов, но вследствие амфотерности гидроксида хрома (III) оказывает влияние на их состав.

В кислой среде

В щелочной среде

Все кислородсодержащие анионы в кислой среде являются более сильными окислителями, чем в щелочной.

Изменение pH среды может развернуть реакцию. Так, реакция диспропорционирования хлора в щелочной среде:

идет в обратном направлении при подкислении раствора:

1.8 Понятие электролиза

Электролизом называется разложение веществ под действием электрического тока (это окислительно-восстановительный процесс, который протекает на электродах при прохождении постоянного электрического тока через растворы или расплавы электролитов).

Сущность электролиза заключается в том, что при пропускании тока через раствор электролита (или расплавленный электролит) положительно заряженные ионы перемещаются к катоду, а отрицательно заряженные – к аноду. Достигнув электродов, ионы разряжаются, в результате чего у электродов выделяются составные части растворенного электролита или водород и кислород из воды.

На отрицательно заряженном электроде – катоде − происходит электрохимическое восстановление частиц (атомов, молекул, катио-нов), а на положительно заряженном электроде – аноде − идет элект-рохимическое окисление частиц.

Для перевода различных ионов в нейтральные атомы или группы атомов требуется различное напряжение электрического тока. Одни ионы легче теряют свои заряды, другие труднее. Степень легкости, с которой разряжаются ионы металлов, определяется положением металлов в ряду напряжений. Чем левее стоит металл в ряду нап-ряжений, чем больше его отрицательный потенциал (или меньше положительный потенциал), тем труднее при прочих равных условиях разряжаются его ионы (легче всего разряжаются ионы Аu³⁺, Ag⁺; труднее всего Li⁺, Rb⁺, K⁺).

Если в растворе одновременно находятся ионы нескольких ме-таллов, то в первую очередь разряжаются ионы того металла, у которого отрицательный потенциал меньше (или положительный – больше). Но величина потенциала металла зависит также и от кон-центрации его ионов в растворе; точно также изменяется и легкость разряда ионов каждого металла в зависимости от их концентрации: увеличение концентрации облегчает разряд ионов, уменьшение – зат-рудняет. Поэтому при электролизе раствора, содержащего ионы нес-кольких металлов, может случиться, что выделение более активного металла будет происходить раньше, чем выделение менее активного (если концентрация ионов первого металла значительна, а второго – очень мала).