Окислительно-восстановительные реакции

Окислительно-восстановительными реакциями (ОВР) называют реакции, в которых электроны переходят от одних атомов к другим и происходит изменение степеней окисления.

Чтобы установить, является ли реакция окислительно-восстановительной, нужно определить степени окисления элементов и сравнить их значения в реагентах и продуктах реакции.

Определим, относятся ли к ОВР реакции горения метана и взаимодействия оксида кальция с углекислым газом.

\overset{- 4 + 1}{{\underline{C} H}_{4}} + \overset{0}{{\underline{2 O}}_{2}} = \overset{+ 4 - 2}{{\underline{C} \underline{O}}_{2}} + \overset{+ 1 - 2}{{2 H}_{2} \underline{O}}

— изменились степени окисления углерода и кислорода, значит, это ОВР.

\overset{+ 2 - 2}{CaO} + \overset{+ 4 - 2}{{CO}_{2}} = \overset{+ 2 + 4 - 2}{{CaCO}_{3}}

— степени окисления не изменились, это не ОВР.

Обрати внимание!

1. Все реакции, в которых участвует простое вещество, являются окислительно-восстановительными:

\overset{0}{\underline{Cu}} + \overset{+ 5}{{4 H \underline{N} O}_{3}} = \overset{+ 2}{{\underline{Cu} ({NO}_{3})}_{2}} + \overset{+ 4}{{2 \underline{N} O}_{2}} + {2 H}_{2} O .

2. Не бывают окислительно-восстановительными реакции обмена:

\overset{+ 1 - 2 + 1}{NaOH} + \overset{+ 1 - 1}{HCl} = \overset{+ 1 - 1}{NaCl} + \overset{+ 1 - 2}{H_{2} O} .

Характеристика окислительно-восстановительных реакций

Вспомним основные понятия, которые используются при описании ОВР.

Понятие	Определение
Окислитель	Частица (атом, ион или молекула), которая принимает электроны и понижает свою степень окисления. Окисляет, а сам восстанавливается
Восстановитель	Частица (атом, ион или молекула), которая отдаёт электроны и повышает свою степень окисления. Восстанавливает, а сам окисляется
Окисление	Процесс отдачи электронов и увеличения степени окисления
Восстановление	Процесс присоединения электронов и снижения степени окисления
Продукт окисления	Вещество, которое образуется из восстановителя при его окислении
Продукт восстановления	Вещество, которое образуется из окислителя в результате его восстановления

Рассмотрим реакцию цинка с раствором серной кислоты:

\overset{0}{Zn} + \overset{+ 1}{{H_{2} SO}_{4}} = \overset{+ 2}{{ZnSO}_{4}} + \overset{0}{H_{2}} .

Окислитель (восстанавливается)	$\overset{+ 1}{H_{2} {SO}_{4}}$
Восстановитель (окисляется)	$\overset{0}{Zn}$
Окисление	$\overset{0}{Zn} - 2 \overline{e} \to \overset{+ 2}{Zn}$
Восстановление	$\overset{+ 1}{H} + 1 \overline{e} \to \overset{0}{H}$
Продукт окисления	$\overset{+ 2}{{ZnSO}_{4}}$
Продукт восстановления	$\overset{0}{H_{2}}$

Виды окислительно-восстановительных реакций

Межмолекулярные реакции происходят с изменением степеней окисления атомов разных элементов в разных веществах; образуются разные продукты окисления и восстановления, например:

\overset{0}{S} + \overset{+ 5}{{6 HNO}_{2}} = \overset{+ 6}{H_{2} {SO}_{4}} + \overset{+ 2}{6 NO} + 2 H_{2} O .

Внутримолекулярные реакции приводят к изменению степеней окисления атомов разных элементов в одном веществе; образуются разные продукты окисления и восстановления, например:

\overset{+ 5 - 2}{{2 Cu ({NO}_{3})}_{2}} = 2 CuO + \overset{+ 4}{{4 NO}_{2}} + \overset{0}{O_{2}} .

Реакции самоокисления-самовосстановления идут с участием атомов одного химического элемента.

В реакциях диспропорционирования участвует одно вещество, окислитель и восстановитель — один элемент, а образуются разные продукты окисления и восстановления:

\overset{0}{{3 Br}_{2}} + 6 KOH = \overset{+ 5}{{KBrO}_{3}} + \overset{- 1}{5 KBr} + {3 H}_{2} O .

В реакциях контрпропорционирования участвуют два вещества, содержащие атомы одного элемента, которые переходят в один общий продукт окисления и восстановления:

\overset{- 2}{{2 H}_{2} S} + \overset{+ 4}{{SO}_{2}} = \overset{0}{3 S} + {2 H}_{2} O .

Вернуться в тему

Следующая теория

Отправить отзыв

Нашёл ошибку?

Сообщи нам!

1. Окислительно-восстановительные реакции

Теория: