Вопрос42

Окислительно-восстановительными называются реакции, которые сопровождаются изменением степеней окисления атомов химических элементов, входящих в состав реагирующих веществ.

Степень окисления элемента – это условный полный электрический заряд, который возникает на атоме элемента в соединении при условии, что все связывающие электронные пары полностью смещены в сторону более ЭО (электроотрицательного) элемента (это определение условно предполагает, что в соединении все химические связи являются ионными).

Окислителем (Ox) называется исходное вещество, атомы которого понижают свою степень окисления, что условно соответствует процессу приёма электронов и полуреакции восстановления, в которой окислитель (Ox) переходит в свою восстановленную форму:

Окислителями обычно являются

– Соединения, содержащие атомы элементов в высших положительных степенях окисления: HN+5O3, H2S+6O4 (к), KMn+7O4, K2Cr2+6O7…

– Катионы металлов большого заряда: Fe3+, Au3+, Pb2+, и т. п.

– Галогены и кислород (обычно при высоких температурах).

Наиболее распространённые лабораторные окислители: HNO3 (различной концентрации), H2SO4(к), бром – ему отдают предпочтение по сравнению с хлором, т.к. при обычных условиях бром находится в жидком состоянии (хлор-газ); KMnO4 в кислой и нейтральной (реже в щелочной среде), K2Cr2O7 (обычно в кислой).

Восстановителем (Red) называется исходное вещество, атомы которого повышают свою степень окисления, что условно соответствует процессу отдачи и полуреакции окисления, в которой восстановитель (Red) переходит в свою окисленную форму: Red – me > Ox

Восстановителями обычно являются

– Соединения, содержащие атомы элементов в высших отрицательных степенях окисления или степенях окисления, которые легко повышаются: K2S-2, KJ-, P-3H3, KN+3O2, H3P+3O3…

– Катионы металлов малого заряда: Fe2+, Sn2+ и т.п.

– Металлы и водород (обычно при высоких температурах).

Наиболее распространённые лабораторные восстановители: сульфиды, сульфиты, иодиды, нитриты, магний, цинк, алюминий.

Вопрос51

Водород(Н) - первый, наиболее легкий химический элемент периодической системы Менделеева, атомная масса 1,0794.Водород - самый распространенный элемент Вселенной; в виде плазмы он составляет около половины массы Солнца и большинства звезд, основная часть газа межзвездной среды и газовых туманностей.

Свойства: бесцветный газ без вкуса и запаха.

Водород быстрее других газов распространяется в пространстве, проходит через мелкие поры, при высоких температурах сравнительно легко проникает сквозь сталь и другие материалы.

Обладает высокой теплопроводностью.

Физические свойства: Водород - легчайшее из всех известных веществ (в 14,4 раза легче воздуха), плотность 0,0899 г/л при 0°С и 1 атм. Водород кипит (сжижается) и плавится (затвердевает) соответственно при -252,8°С и -259,1°С (только гелий имеет более низкие температуры плавления и кипения). Из всех газов Водород обладает наибольшей теплопроводностью. Водород мало растворим в воде, но хорошо - во многих металлах (Ni, Pt, Pa и других), особенно в палладии. С растворимостью Водорода в металлах связана его способность диффундировать через них. Жидкий Водород очень легок и текуч.

Химические свойства Водорода. В большинстве соединений Водород проявляет валентность (точнее, степень окисления) +1, подобно натрию и другим щелочным металлам; обычно он и рассматривается как аналог этих металлов, возглавляющий I группу системы Менделеева. Однако в гидридах металлов ион Водорода заряжен отрицательно (степень окисления -1), то есть гидрид Na+H- построен подобно хлориду Na+Cl-. При обычных условиях молекулярный Водород сравнительно мало активен, непосредственно соединяясь лишь с наиболее активными из неметаллов (с фтором, а на свету и с хлором). Однако при нагревании он вступает в реакции со многими элементами. С кислородом Водород образует воду:

Н2 + 1/2О2 = Н2О

Водород используется для восстановления многих металлов, так как отнимает кислород у их оксидов:

CuO + H2 = Cu + H2O,

С галогенами Водород образует галогеноводороды, например:

Н2 + Cl2 = 2НСl.

Вода — самое распространенное в биосфере вещество. Это необычное по своим физико-химическим свойствам неорганическое соединение (минерал), играющее исключительно важную роль в жизни природы. Вода может находиться в жидком, твердом и газообразном состоянии. Для воды характерны высокая удельная теплоемкость, медленное нагревание и охлаждение.

Природные воды — очень важная часть биосферы. В них протекает значительная часть химических реакций, они являются транспортными путями для перераспределения химических элементов между биогеоценозами. Жидкая вода в биосфере никогда не бывает химически чистой, в ней всегда содержится некоторое количество растворенных веществ в состоянии ионов.