3. Важнейшие окислители

1. Неметаллы. Окислительная способность неметаллов увеличивается в ряду: P, Se, At, I, S, Br, N, Cl, O, F.

Самыми сильными окислителями являются галогены и кислород

Галогены F₂, Cl₂, Br₂, I₂ восстанавливаясь, приобретают степень окисления –1.

Na₂S₂O₃ + 4Br₂ + 10NaOH = 8NaBr + 2Na₂SO₄ + 5H₂O

2H₂O + 2F₂ = O₂+ 4HF.

Кислород O₂, восстанавливаясь, приобретает степень окисления –2:

2H₂ + O₂ = 2H₂O

2. Сложные ионы и молекулы, содержащие атомы неметалла в высшей и промежуточной степенях окисления.

Азотная кислота HNO₃ проявляет окислительные свойства за счет азота, находящегося в высшей степени окисления +5.

3Сu + 8HNO_{3 (разб)} = 3Cu(NO₃)₂ + 2NO + 4H₂O

Соли азотной кислоты (нитраты) могут восстанавливаться в кислотной, а при взаимодействии с активными металлами и в щелочной средах, а также в расплавах:

Zn + KNO₃ + 2KOH K₂ZnO₂ + KNO₂ + H₂O

Царская водка – смесь концентрированных азотной и соляной кислот, смешанных в объемном соотношении 1:3. Название этой смеси связано с тем, что она растворяет даже такие благородные металлы как золото и платина:

Au + HNO_3(конц) + 4HCl_(конц) = H[AuCl₄] + NO+ 2H₂O

Серная кислота H₂SO₄ проявляет окислительные свойства в концентрированном растворе за счет атома серы в степени окисления +6:

C_{(графит)} + 2H₂SO_{4 (конц)} СO₂ + 2SO₂ + 2H₂O.

Кислородсодержащие кислоты галогенов и их соли. Их окислительная активность зависит от электроотрицательности галогена и числа атомов кислорода, входящих в состав окислителя.

MnS + 4HСlO = MnSO₄ + 4HCl;

Cr₂O₃+6NaBrO₃+14NaOH=10Na₂CrO₄+3Br₂+7H₂O

5Na₂SO₃ + 2HIO₃ = 5Na₂SO₄ + I₂ + H₂O

3. Сложные ионы и молекулы, содержащие атомы металла в высшей и промежуточной степенях окисления ( и др.);

Перманганат калия KMnO₄ проявляет окислительные свойства за счет марганца в степени окисления +7. Характер восстановления KMnO₄ зависит от среды, в которой протекает реакция.

кислая среда:

5Na₂SO₃ +2KMnO₄+ 3H₂SO_4(разб)= 5 Na₂SO₄ + 2MnSO₄ +3H₂O+K₂SO₄

нейтральная среда:

3Na₂SO₃ + 2KMnO₄ + H₂O = 3Na₂SO₄ + 2MnO₂+ 2KOH

щелочная среда:

Na₂SO₃ + 2KMnO₄+ 2KOH = Na₂SO₄ + 2K₂MnO₄ + H₂O.

Дихромат калия K₂Cr₂O₇, в состав молекулы которого входит хром в степени окисления +6, является сильным окислителем в кислой и нейтральной среде:

6KI + K₂Cr₂O₇ + 7H₂SO_{4 (разб)} = 3I₂ + Cr₂(SO₄)₃ + 7H₂O + 4K₂SO₄

3H₂S + K₂Cr₂O₇ + H₂O = 3S + 2Cr(OH)₃ + 2KOH.

4. Положительно заряженные ионы металлов с относительно высоким зарядом (Fe³⁺, Cu²⁺, Sn⁴⁺, Ag⁺ и др.). Принимая электроны они восстанавливаются до металлического состояния

2Al + 3CuCl₂ = 2AlCl₃ + 3Cu

или до соединения с промежуточной степенью окисления

H₂S + 2FeCl₃ = S + 2FeCl₂ + 2HCl.

5. Ион водорода Н⁺ выступает как окислитель при взаимодействии активных металлов с разбавленными растворами кислот (за исключением HNO₃):

Mg + H₂SO_{4 (разб)} = MgSO₄ + H₂

6. Пероксид водорода проявляет свойства сильного окислителя. В процессе восстановления кислород понижает свою степень окисления от –1 до –2:

H₄TiO₄+H₂O₂=H₄TiO₅+H₂O

Na₂MoO₄+4H₂O₂=Na₂MoO₈+4H₂O