Окислювально-відновні властивості елементів
Ознайомити студентів з редокс-потенціалом, оцінити його значимість при визначенні напрямку реакції.
Студент повинен знати:
Cущность окислювально-відновних реакціях; Механізм виникнення електродного і редокс-потенціалів. Порівняльну сила окислювачів і відновників. Прогнозування напрямки редокс-процесів по величинам редокс-потенціалів. Токсична дія окислювачів.
Студент повинен вміти:
Записувати до онстанту рівноваги окислювально-відновного процесу, рівняння Нернста для даної реакції.
Окислювально-відновні властивості елементів.
Хімічні реакції, в результаті яких змінюються ступені окислення елементів, що входять до складу реагуючих речовин, називаються окисно-відновними. У цих реакціях відбувається обмін (перенесення) електронів від одних реагуючих речовин до інших.
Ступінь окислення - умовний заряд елемента в з'єднанні, який обчислюється в припущенні, що хімічні зв'язки між елементами є іонними. Заряди атомів кисню приймають рівними -2, в пероксидних сполуках - рівним -1; заряд елементів першої групи +1, заряд атома водню +1, а в гидридах металів -1.
Прийнято позначати ступінь окислення цифрою із зазначенням: «плюс», «мінус».
Як приклад окислювально-відновної реакції наведемо рівняння реакції взаємодії між H2 S і HClO:
У наведеній реакції відбувається зниження ступеня окислення окислювача (Cl + + 2 # 275; = Cl -) і підвищення ступеня окислення відновлювача
(S 2 -2 # 275; = S 0). У наведеному прикладі HClO є окислювачем, а H2 S- відновником.
Восстановитель - це частинка, що віддає електрон, окислювач - приймаюча електрон. Окислення - процес віддачі електронів, відновлення - процес прийому електрона.
Окислення і відновлення - взаємозв'язані процеси, так як речовини можуть віддавати електрони тільки в тому випадку, якщо в реакції бере участь інша речовина, здатне електрони приймати, що визначає закон збереження заряду в хімічних реакціях.
Окисні властивості можуть виявляти як прості, так і складні речовини. До типових
(Сильним) окислювача відносяться фтор, галогени, кисень, а так само КClO3. НClO3. HNO3. H2 SO4 (конц). MnO2. KMnO4. K2 Cr2 O7. PbO2 і ін.
Восстановителями є метали, Н2. С (графіт), HCl (конц). KI, KBr, H2 S, CO, FeSO4.
Завжди відновник - це атом (частка) з максимально можливим числом електронів. Окислювач - це атом (частка) з мінімально можливим числом електронів.