Окислительно-восстановительные реакции.

Окислительно-восстановительные процессы широко распространены в природе. Примерами их являются дыхание, фотосинтез, гниение, брожение и ряд других биологических процессов.

В промышленности окислительно-восстановительные реакции (ОВР) лежат в основе получения металлов, работы гальванических элементов, горения всех видов топлива. При помощи ОВР получают такие ценные химические продукты, как аммиак, щелочи, азотную и серную кислоты, строительные материалы, медикаменты, удобрения и т.д.

Окислительно-восстановительные реакции (реакции окисления-восстановления) происходят с изменением степени окисления атомов, входящих в состав реагирующих веществ. При окислении веществ степень окисления элементов возрастает, при восстановлении – понижается. Т.о., окислительно-восстановительными называются реакции, сопровождающиеся переходом электронов от атомов или ионов одних элементов (восстановителя) к атомам или ионам других (окислителя).

Окисление - это процесс отдачи веществом (атомом, молекулой или ионом) электронов. Под процессом отдачи электронов (которое в чистом виде реализуется лишь в ионных соединениях) следует понимать смещение (сдвиг) электронов в сторону более электроотрицательного элемента. Сам элемент (или вещество), отдающий электроны, называют восстановителем.

Например, - 2е = ,

- 2е = 2 ,

2 - 2е = .

Типичными восстановителями являются простые вещества, атомы которых имеют малую электроотрицательность (например, металлы), а также вещества, атомы которых находятся в низкой или низшей степени окисления (например, Cl^-, SO₃^2-).

Присоединение атомами элемента электронов называют восстановлением, а элементы (вещества), принимающие электроны, являются окислителями.

Например: + 2е = ,

₂ + 2е = 2 ,

+ е =

К типичным окислителям относятся вещества, атомы которых имеют высокую электроотрицательность (галогены, кислород), а также катионы и анионы, содержащие атомы с высокой степенью окисления (Pb⁴⁺, CrO₄^2-).

Окислительно-восстановительная активность веществ во многом обусловлена степенью окисленности атомов этого вещества (см. табл.2).

Табл. 2. Зависимость окислительно-восстановительной

способности веществ от степени окисления их атомов.

элемент	степень окисления элемента в соединении	О-В способности
азот	- высшая С.О. - низшая С.О. - промежуточная С.О.	только окислитель только восстановитель окислитель и восстановитель
хлор	- высшая С.О. - низшая С.О. - промежуточная С.О.	только окислитель только восстановитель окислитель и восстановитель

ОВР разделяют на межмолекулярные и внутримолекулярные. В межмолекулярных ОВР окислитель и восстановитель являются разными веществами. Например:

- восстановитель; - окислитель.

Если исходным в реакции является одно вещество, то оно включает в себя и окислитель, и восстановитель. Так в реакции

и окислитель ( ), и восстановитель ) входят в состав одного и того же вещества. Такого типа реакции называются реакциями внутримолекулярного окисления-восстановления.

А в реакции

одна часть атомов хлора выполняет функцию восстановителя, а другая – окислителя, по схеме

- 2е =

+ 6е =

Такие реакции называются реакциями диспропорционирования.