Задачи 56-58
56.Определить степень окисленности серы в следующих соединениях; SO , H S, Na SO , CS , H SO .
Установить, какие из приведенных процессов представляют собой окисление и какие восстановление:
S
SO
,
S
S
,
Sn
Sn
,
K K , Br 2Br .
58. До каких продуктов может быть окислена вода:
а) до О и Н ; б) до ОН ; в) до 2ОН ?
16.2. Окислители и восстановители
Элементы, находящиеся в высшей степени окисленности, могут только восстанавливаться, так как их атомы способны лишь принимать электроны: сера в степени окисленности +6, азот в степенеи окисленности +5, марганец в степени окисленности +7, хром в степени окисленности +6.
Элементы, находящиеся в низшей степени окисленности, могут только окисляться, поскольку их атомы способны лишь отдавать электроны: сера в степени окисленности -2, азот в степени окисленности -3 (аммиак и его производные), йод в степени окисленности -1 (НI и иодиды).
Вещества, содержащие элементы в промежуточных степенях окисленности, обладают окислительно-восстановительной двойственностью. Такие вещества способны и принимать и отдавать электроны, в зависимости от партнера, с которым они взаимодействуют, и от условий проведения реакции.
Окислители
1. Окислительные свойства характерны для типичных неметаллов- галогенов, кислорода, серы в элементарном состоянии. Галогены, выступая в качестве окислителей, приобретают степень окисленности -1, причем от фтора к иоду окислительные свойства ослабевают.
Кислород, восстанавливаясь, переходит в состояние окисленности (вода и гидроксид-ион).
2. Среди кислородсодержащих кислот и их солей к наиболее важным окислителям относятся KMnO ,K CrO , K Cr O .
Перманганат калия, проявляя окислительные свойства за счет Mn (+7), восстанавливается до разных продуктов в зависимости от кислотности среды: в кислой среде - до Mn (+2), в нейтральной и слабощелочной - до Мn (+4), в сильнощелочной - до Мn (+6).
Хромат и дихромат калия выступают в роли окислителей в кислой среде, восстанавливаясь до иона хрома (3+).
Концентрированная серная кислота проявляет окислительные свойства за счет серы в степени окисленности +6, которая может восстанавливаться до степени окисленности +4 (диоксид серы), (свободная сера), -2 (сероводород). Состав продуктов восстановления определяется активностью восстановителя, а также соотношением количеств восстановителя и серной кислоты, концентрацией кислоты и температурой системы. Чем активнее восстановитель и выше концентрация кислоты, тем глубже протекает восстановление. Так, малоактивные металлы (Cu, Sb и др.), а также бромоводород и некоторые неметаллы восстанавливают серную кислоту до SO .
Активные металлы (Mg, Zn и др.) восстанавливают серную кислоту до свободной серы или сероводорода.
Азотная кислота проявляет окислительные свойства за счет азота в степени окисленности +5, причем окислительная способность ее усиливается с ростом концентрации. В концентрированном состоянии азотная кислота окисляет большинство элементов до их высших степеней окисленности. Состав продуктов восстановления азотной кислоты зависит от активности восстановителя и концентрации кислоты. Чем активнее восстановитель и более разбавлена кислота, тем глубже протекает восстановление азота:
концентрация кислоты
NO NO N О N NH
активность восстановителя
Кислородсодержащие кислоты галогенов (НOCl, HClO и др.), их соли, действуя в качестве окислителей,обычно восстанавливаются до степени оксиленности галогена -1 (у хлора и брома) или до 0 (у иода).
3. Водород в степени окисленности +1 выступает как окислитель преимущественно в растворах кислот (как правило, при взаимодействии с металлами, стоящими в ряду напряжений до водорода):
Mg + H SO (разбавл.) = MgSO + H .
4. Ионы металлов, находящиеся в высшей степени окисленности, выполняя функцию окислителя, превращаются в ионы с более низкой степенью окисленности.