38. Окислительно-восстановительные реакции. Важнейшие окислители и восстановители. Классификация окислительно-восстановительных реакций.

ОВР – это реакции, протекающие с изменением степени окисления атомов, входящих в состав реагирующих в-в. Степень окисления – условный заряд атома в молекуле, вычисленный из предположения, что молекула состоит только из ионов.

Элементы, имеющие постоянную СО: О^-2(исключ О⁺²F, H₂O₂^-), H⁺¹ исключ (гидриды NaH^-); F^-1, щелочные металлы(Li, Na, K, Pb, Cs, Fr) - +1; II группа гл подгр ( Be, Mg, Ca, Sr, Ba) - +2.

Окисление – процесс отдачи электронов атомам, молекулам или ионам. Восстановление – процесс присоединения электронов… Восстановители – атомы, молекулы или ионы, отдающие электроны. Окислители – атомы, молекулы или ионы, присоединяющие электроны.

Окисление всегда сопровождается восстановлением, а восстановление всегда связано с окислением.

Важнейшие окислители и восстановители:

К типичным восстановителям относятся : 1) простые в-ва, атомы к-ых обладают малой электроотрицательностью ( элементы первой и второй группы гл подгруппы)

2) элементарные отриц ионы, содержащие элемент в минимальной степени окисления (I^-, S^2-);

3) катионы, в которых атом элемента проявляет промежуточную СО (Fe²⁺, Sn²⁺)

4) некоторые в-ва, особенно при высоких Т. ( С, СО, Н₂)

К типичным окислителям относятся: 1) атомы неметаллов ( некоторые неметаллы могут проявлять и окислительные и восстановительные св-ва)

2) элементарные положительные ионы, содержащие элементы в максимальной СО

3) отрицательные ионы, содержащие элементы максимальной СО ( (SO₄)^-2, (CO₃)^2-)

Типы ОВР:

1. Реакции межмолекулярного окисления – это реакции, протекающие с изменением СО атомов, находящихся в разных молекулах. ( О и В – в разных молекулах)

2. Реакции внутримолекулярного окисления и восстановления – это реакции, в к-ых происходит изменение СО атомов разных в-в, находящихся в одной и той же молекуле. ( О и В – в одном вещ-ве)

3. Реакции сомоокисления/самовосстановления (реакции диспропорционирования) - это реакции, к-ые протекают с одновременным увеличением и уменьшением СО атома одного и того же элемента.

39. Методы подбора коэффициентов в окислительно-восстановительных реакциях: метод электронного баланса, ионно-электронный метод. Роль среды в окислительно-восстановительных реакциях.

Для того, чтобы составить уравнение ОВР необходимо:

1. определить сосав продуктов реакции ( на опыте, изучение св-в элементов)

2. Подобрать коэффициенты в уравнение ОВР. Их можно расставить двумя методами : методом электронного баланса и меодом ионно-электронного баланса (метод полуреакции)

Метод электронного баланса – универсальный метод, применим для реакции, протекающей в твёрдой жидкой и газовой фазе, основан на определении числа отданных и принятых электронов по изменению СО.

Алгоритм: 1) Определить элементы, изменяющие свою СО.

2) По изменению СО атомов элементов найти число отданных и принятых электронов.

3) Найти наименьшее общее кратное. По нему найти коэффициент для процесса окисления и восстановления, исходя из тог, что число отданных эл-ов должно быть равно числу принятых.

4) Уравнять число атомов всех других элементов, не участвующих в процессах ок-я и вос-я

Метод ионно- электронного баланса – применяется для подбора коэффициентов, протекающих в растворах. Он отлич от метода эл баланса тем, что число отданных и приянтых электронов определяется не по изменению СО, а по изменению заряда частиц.

Алгоритм : 1) Записать молекулярное уравнение ОВреакции. Найти окислитель и восстановитель.

2) Записать вспомогательное ионное уравнение реакции и определить в каком виде в р-ре находится ок-ль и вос-ль, продукты ок-я и вос-я.

3) Записать равнения для процесса ок-я и вос-я. В этих уравнениях уравнять атомы всех элементов начиная с того, к-ый меняет свою СО. (По мере необходимости добавлять частицы среды, H, OH).

4) Уравнять сумму зарядов в левой и правой частях полуреакции путём добавления или отдачи необходимого числа электронов.

5)Найти наибольшее общее кратное. По нему найти коэффициенты для процессов ок-я и вос-я исходя из того, что число отданных эл-ов = числу принятых

6)Умножить каждое уравнение на данные коэффициенты и сложить посменно как обычное алгебраическое уравнение.

7) Привести подобные члены и перенести коэффициенты в молекулярное ур-е.

Роль среды при протекании ОВР.

1. Среда может смещать хим равновесие хим реакции вправо и влево

2. Среда может изменить х-р образующихся продуктов реакции.