Лекция № 1 Окислительно-восстановительные реакции
План лекции:
1.Окислительно-восстановительные реакции. Общие понятия
2. Окислительно-восстановительные свойства вещества и степени
3. Составление уравнений окислительно-восстановительных реакций
4. Классификация окислительно-восстановительных реакций
5. Влияние среды на протекание окислительно-восстановительных
реакций
6. Окислительно-восстановительный потенциал
1.Окислительно-восстановительные реакции. Общие понятия Окислительно-восстановительные реакции (ОВР) − реакции, в которых
реагирущие вещества или их составные части обмениваются электронами. Такая формулировка соответствует современной электронной теории ОВР, утвердившейся в химии с начала XX века. Например, при протекании реакции 2Na + Cl2 → 2NaCl смещение электронных плотностей столь велико, что можно говорить о переносе электронов от натрия к хлору. В соответствии с электронной теорией в каждой ОВР можно выделить два процесса: отдачу и присоединение электронов. Процесс отдачи электронов называется окислением, а процесс их присоединения − восстановлением. При протекании ОВР окисление всегда сопровождается восстановлением и наоборот. Таким образом, ОВР представляет собой совокупность двух сопряженных процессов (полуреакций) − окисления и восстановления. Например, в приведенной выше ОВР можно выделить такие полуреакции:
Na° − 1ē → Na+ − окисление
С12° + 2ē → 2С1 − − восстановление.
Реакции, протекающие с изменением степени окисления атомов, называются окислительно-восстановительными.
Окислительно-восстановительные реакции имеют важное значение в биологических системах. Фотосинтез, дыхание, пищеварение являются по своей сущности окислительно-восстановительными процессами.
2. Окислительно-восстановительные свойства вещества и степени окисления входящих в него атомов
Соединения, содержащие атомы элементов с максимальной степенью окисления, могут быть только окислителями за счет этих атомов, т.к. они уже отдали все свои валентные электроны и способны только принимать электроны. Максимальная степень окисления атома элемента равна номеру группы в периодической таблице, к которой относится данный элемент. Соединения, содержащие атомы элементов с минимальной степенью окисления могут служить только восстановителями, поскольку они способны лишь отдавать электроны, потому, что внешний энергетический уровень у таких атомов завершен восемью электронами. Минимальная степень окисления у атомов металлов равна 0, для неметаллов - (n–8) (где n- номер группы в периодической системе). Соединения, содержащие атомы элементов
Реакции окисления-восстановления широко используются в аналитической химии.
Металлы,
водород, уголь.
Окись углерода (II) (CO). Сероводород (H2S); оксид серы (IV) (SO2);
сернистая кислота H2SO3 и ее соли. Галогеноводородные кислоты и их соли. Катионы металлов в низших степенях окисления:SnCl2, FeCl2, MnSO4, Cr2(SO4)3.
Азотистая кислота HNO2; аммиак NH3;
гидразин NH2NH2; оксид азота(II) (NO). Катод при электролизе.
Галогены.
Перманганат калия (KMnO4);
манганат калия (K2MnO4); оксид марганца
(IV) (MnO2).
Дихромат калия (K2Cr2O7); хромат калия (K2CrO4).
Азотная кислота (HNO3).
Серная
кислота (H2SO4) конц. Оксид меди(II) (CuO); оксид свинца(IV) (PbO2); оксид серебра (Ag2O); пероксид водорода (H2O2). Хлорид железа (III) (FeCl3). Бертоллетова соль (KClO3). Анод при электролизе.
Достарыңызбен бөлісу: |