Степень окисления

Под степенью окисления понимают условный электрический заряд,

который может получить атом, если все электроны, образующие с

ним химическую связь, будут полностью смещены к более

электроотрицательному элементу.

Положительная степень окисления равна числу электронов, отданных атомом элемента, а отрицательная – принятых: Na₂⁺¹S²⁻ , Mg⁺²CI ₂¹⁻ .

Степень окисления – величина формальная. Например, в молекуле HI

атомы водорода и йода не обладают целочисленными зарядами, однако степень окисления водорода и йода в HI равны, соответственно, +1 и –1. Иными словами, степень окисления – условный заряд атома в молекуле, вычисленный исходя из предположения, что все связи между атомами ионные.

Не отражая истинного эффективного заряда атома в молекуле, степень

окисления не совпадает и с валентностью элемента (см. выше). Углерод является четырехвалентным элементом, однако проявляет разные степени

окисления. Так, степень окисления атома углерода +2 в муравьиной кислоте

НСООН , +1 в ацетальдегиде R–CОН и, наконец, 0 в таких соединениях, как

в CH₂Cl₂, H₂C=O.

Степени окисления атомов являются условными величинами, однако

изменение их значений в ходе реакции однозначно указывает на изменение

распределения электронов одного и того же элемента, входящего в состав

исходных веществ и продуктов реакции, тем самым указывая на окислительно-восстановительный характер реакции.

Типичные окислители и восстановители

Типичными окислителями являются:

– простые вещества элементов с достаточно высоким значением электроотрицательности (неметаллы): F₂, Cl₂, O₂, Br₂ ;

– сложные вещества, в состав которых входит элемент в высшей степени

окисления, способный только понижать ее, т. е. участвовать в процессе восстановления: азотная кислота HNO₃, селеновая кислота H₂SeO₄, концентрированная серная кислота H₂SO₄, бихромат калия K₂CrO₄, перманганат калия KMnO₄, диоксид свинца PbO₂ и др.

К типичным восстановителям относятся:

– простые вещества элементов с низкой электроотрицательностью (металлы).

И, прежде всего, щелочные и щелочноземельные металлы,

– простые вещества – молекулярный водород (H₂), углерод (С),

– сложные вещества, содержащие атомы элементов в низшей степени окисления – H₂S, NH₃, HI, KBr, KH.

Вещества, образованные элементами в промежуточных степенях окис-

ления, в зависимости от условий могут быть как окислителями, так и восстановителями: KNO₂, SO₂, KClO, H₂O₂.

Типы окислительно-восстановительных реакций

Различают три основных типа окислительно-восстановительных реакций.

К реакциям межмолекулярного окисления-восстановления относят

реакции, в которых атом-окислитель и атом-восстановитель принадлежат к

разным веществам. Например,

К реакциям диспропорционирования относят реакции, в которых функции окислителя и восстановителя выполняет один и тот же атом молекулы или иона, находящийся в промежуточной степени окисления. Например,

К реакциям внутримолекулярного окисления-восстановления относят реакции, в которых атом окислитель и атом восстановитель входят в состав одной и той же молекулы или одного и того же иона. Например,