Примеры химических соединений, участвующие в реакциях как окислители и восстановители

 

Окислители Восстановители
Cl2 (Br2, I2) ® HCl(HBr, HI) HCl(HBr, HI) ® Cl2(Br2, I2)
KClO3 ® KCl Металлы Zn, Cu ®. Zn2+, Cu2+
Na2SO3 ® S Na2SO3 ® Na2SO4
KNO2 (кислая среда) ® NO KNO2 ® KNO3
K2Cr2O7 (H2SO4) ® Cr2(SO4)3 CrCl3 (KOH) ® K2CrO4
KMnO4 (кислая среда) ® MnSO4 MnSO4 ® MnO2
KMnO4 (щелочная среда) ® K2MnO4 FeCl2 ® FeCl3
KMnO4 (нейтр. среда)® MnO2 NH3 ® N2
  С6Н5СН3® С6Н5СООН
  С6Н5С2Н5® С6Н5СООН + СО2

 

В сложных химических соединениях с ионными и ковалентными связями принята следующая шкала степеней окисления:

- щелочные металлы (+1);

- щелочноземельные металлы (+2);

- фтор (-1), кислород (-2);

- водород в большинстве соединений (+1).

Степень окисления простых веществ, например таких как Н2, О2, Cl2, N2 и др., принята равной нулю.

Этой информации о степенях окисления достаточно, чтобы рассчитать степени окисления многих других элементов в химических соединениях. Например, в K2Cr2O7 , зная, что степень окисления калия +1, а кислорода -2, несложно определить степень окисления атома хрома, равную [2 (+1) + 2 х – 7 (-2)]= 0, х =+6

Окислительно-восстановительными называются реакции, протекающие с изменением степени окисления атомов, входящих в состав химических соединений.

Окислители в химических реакциях присоединяют электроны (восстанавливаются). Восстановители отдают электроны (окисляются).

Одно и то же химическое соединение в зависимости от условий проведения реакции может выступать окислителем или восстановителем, например Na2SO3.

Приведем окислительно-восстановительную реакцию взаимодействия металла цинка с сульфатом меди:

Zn(т) + CuSO4(р-р) ® ZnSO4(р-р) + Cu(т).

В ионном виде:

Zn0(т)+Cu2+(р-р)+SO42-(р-р)®Zn2+(р-р)+SO42-(р-р)+Cu0(т).

В сокращенном виде:

Zn0(т) + Cu2+(р-р) ® Zn2+(р-р) + Cu0(т).

Реакция окисления (атом Zn отдает электроны):

Zn0(т) ® Zn2+(р-р) + 2е-.

Реакция восстановления (ион Cu2+ принимает электроны):

Cu2+(р-р) + 2е-® Cu0(т).

 

4.3. Превращение энергии химической реакции в электрическую энергию