Раздел Общая и неорганическая химия Лабораторная работа №1

«Окислительно-восстановительные реакции».

Цель работы: ознакомление с окислительно-восстановительными свойствами металлов, неметаллов и их соединений; освоение методики составления уравнений окислительно-восстановительных процессов; методов расчета и измерения редокс-потенциалов.

Задачи 1) образовательная: изучить окислительно-восстановительные свойства металлов, неметаллов и их соединений; освоить методику проведения химического эксперимента, составления уравнений окислительно-восстановительных процессов; методов расчета редокс-потенциалов;

2) развивающая: развивать у студентов представление о взаимосвязи строения и свойств соединений, развивать умение использовать теоретические знания на практике и при решении задач, развивать логическое мышление, умение анализировать и делать выводы. Развивать умение работать с химическим оборудованием и реактивами;

3) воспитательная: формировать научное мировоззрение.

Теоретическая часть.

Реакции, протекание которых связано со смещением или полным переходом электронов от одних атомов или ионов к другим, называют окислительно-восстановительными. Воображаемый заряд атома в соединении, вычисленный исходя из предположения, что соединение состоит из ионов, называется степенью окисления. Степень окисления может быть положительной (электроны смещены от атома или иона) и отрицательной (электроны смещены к атому или иону).

Процесс отдачи электронов, т.е. повышения степени окисления элемента, называют окислением, а вещества, отдающие электроны, восстановителями. К типичным восстановителям относятся простые вещества, атомы которых характеризуются невысокой электроотрицательностью (металлы, водород, углерод), некоторые анионы, катионы, у которых степень окисления может возрастать, некоторые соединения углерода (углеводороды, оксид углерода), азота (азотоводороды), бора (бороводороды) и др.

Процесс присоединения электронов, т.е. понижения степени окисления, называют восстановлением, а вещества, принимающие электроны окислителем. К типичным окислителям относятся простые вещества, атомы которых характеризуются высокой электроотрицательностью; катионы с высокой степень окисления; анионы, в которых электроположительный элемент имеет высокую степень окисления, высшие оксиды и пероксиды.

Окислительно-восстановительные реакции - это одновременно протекающие процессы окисления и восстановления. Реакции, в которых окислители и восстановители представлены разными веществами называются межмолекулярными. Реакции, в которых окислитель и восстановитель представлены разными элементами, входящими в состав одного вещества называются внутримолекулярными. Реакции, в которых один и тот же элемент является и окислителем, и восстановителем, называются реакциями диспропорционирования.

Направления окислительно—восстановительных реакций определяются вторым законом термодинамики.

Окислительно-восстановительную способность вещества определяет окислительно-восстановительный потенциал реакции (редокс потенциал). Окислительная способность тем выше, чем выше положительное значение редокс потенциала.