Вики-учебник для подготовки к ЕГЭ/Раздел Химия/Общая химия/Химические реакции

Шаблон:Campus Окислительно-восстановительные реакции. Окислительно-восстановительные реакции – это реакции, протекающие с изменением степеней окисления.
Степень окисления – это нереальный заряд атома в соединении, вычисленный исходя из предположения, что все молекулы состоят из ионов.
Степень окисления простых веществ равна нулю: Н₂^о, О₂^о
Степень окисления водорода, как правило, равна +1, исключение гидриды металлов, где степень окисления водорода равна -1.
Степень окисления кислорода, как правило, равна -2, исключение пероксиды, где степень окисления кислорода равна -1.
Степень окисления фтора равна -1.
Степень окисления щелочных металлов (1 А группа) равна +1.
Степень окисления щелочноземельных металлов (П А группа) равна +2.
Степень окисления алюминия равна +3.
Степень окисления металлов в соединениях положительная.
Если атом в соединении стоит в высшей степени окисления, то это соединение играет роль окислителя, и будет восстанавливаться, т.е. принимать электроны, степень окисления этого атома будет понижаться.
Если атом стоит в низшей степени окисления, то это соединение играет роль восстановителя, и будет окисляться, т.е. отдавать электроны, степень окисления этого атома будет повышаться.
В зависимости от среды реакции могут образовываться различные продукты реакции, т.е. от среды зависит, как изменяются степени окисления окислителя и восстановителя.
Если реакция протекает в присутствии кислоты, то среда кислая. В это случае чаще всего степень окисления восстановителя понижается до минимальной, а степень окисления окислителя повышается до максимальной. Но, если восстановителем или окислителем является неметалл, то степень окисления в результате реакции чаще всего останавливается на нуле.
Mn⁺⁷ (MnO₄^- ) → Mn⁺²

S^-2 → S^o
Если реакция протекает в присутствии щелочи, то среда щелочная. Степени окисления, как правило, изменяются до ближайшей.
Mn⁺⁷ (MnO₄^- ) →  Mn⁺⁶ (MnO₄^-2)
Если реакция протекает в присутствии воды или пероксида водорода, то среда нейтральная и если возможно, то происходит изменение степени окисления на две единицы.
Mn⁺⁷ (MnO₄^- ) →  Mn⁺⁴ (MnO₂)
Необходимо помнить, что при протекании окислительно-восстановительной реакции в растворах практически не возможно получить металлы и их оксиды как продукты реакции за исключением серебра, золота, платины и оксида марганца (IV).
При составлении окислительно-восстановительных реакций методом электронного баланса следует соблюдать следующий порядок.
1. Определить степень окисления атомов, которые могут ее изменить. По степени окисления определить, что является окислителем, что – восстановителем.
KMn⁺⁷O₄ + NaI^-1 + H₂SO₄ →

2. Определить продукты реакции, помня, что в кислой среде образуется катион марганца и молекулярный йод. Если в результате реакции образуется какой-либо катион, то он будет соединяться с анионом среды, в результате этой реакции образуются еще катионы натрия и калия, водород и кислород, как правило, образует воду:
KMn⁺⁷O₄ + NaI^-1 + H₂SO₄ →   Mn⁺²SO₄ + K₂SO₄ +Na₂SO₄ +I₂ +H₂O
3. Определит число ионов, приобретаемых или отдаваемых атомами или ионами уравнять их, исходя из наименьшего общего кратного для коэффициентов в процессах окисления и восстановления, т.е. составить электронный баланс:
Mn⁺⁷ + 5e- →  Mn⁺²         |  2
2I ^- - 2e- →  I₂^{o                       |} 5
2Mn⁺⁷ + 10I^- →  2Mn⁺² + 5I₂^o
4. Найденные коэффициенты расставить перед соответствующими формулами веществ в левой и правой части уравнения.
5. Уравнять атомы металлов, кислотных остатков (со средой!), атомы водорода и кислорода.
2KMnO₄ + 10NaI + 8H₂SO₄ = 2MnSO₄ + 5I₂ + 5Na₂SO₄ + K₂SO₄ + 8H₂O

Вернуться на страницу Раздел Химия