Определение степени окисления атомов в сложных соединениях и ионах

1.Алгебраическя сумма степеней окисления атомов в соединении всегда равна нулю, т.е. молекула электронейтральна.

хлористая хлорная

_{+ х -2 + x -2}

HСlO₂ HClO₄

1 + х + 2(-2) = 0 1 + х + 4(-2) = 0

1 + х – 4 = 0 1 + х – 8 = 0

х = + 3 х = + 7

2. Алгебраическая сумма степеней окисления в сложном ионе равна заряду этого иона.

NO₂^ (нитрид-ион) Cr₂O₇^2 (хромат-ион)

(N^ХO₂^2)^ (Cr₂^ХO₇^2)^2

х + 2(2) =  1 2х + 7(2) = 2

х – 4 =  1 2х – 14 = 2

х = + 3 х = + 6

Основные положения теории окислительно-восстановительных реакций

1. Окислением называется процесс отдачи электронов атомом, молекулой или ионом.

Ba⁰ – 2e = Ba⁺²

H₂  2e = 2H⁺

Fe⁺² – 2e = Fe⁺³

При окислении степень окисления повышается.

2. Восстановлением называется процесс присоединения электронов атомом, молекулой или ионом.

S⁰ + 2e = S ^–2

F₂ + 2e = 2F ^

Fe⁺³ + е = Fe⁺²

Степень окисления понижается при восстановлении.

3. Атомы, молекулы или ионы, отдающие электроны, называются восстановителями. Во время реакции они окисляются.

Атомы, молекулы или ионы, присоединяющие электроны, называются окислителями. Во время реакции они восстанавливаются.

4. Окислительно-восстановительные реакции представляют собой единство двух противоположных процессов – процесса окисления и процесса восстановления.

В общем виде:

восстановитель - e  окисленная форма восстановителя ,

окислитель + e  восстановленная форма окислителя .

5. Число электронов, отдаваемых восстановителем равно числу электронов, присоединяемых окислителем. Следовательно окислитель и восстановитель реагируют в соотношениях эквивалентов, т.е. количеств веществ, соответствующих одному присоединяемому (или отдаваемому) электрону.

В основе многих природных и технологических процессов лежат ОВР: горение топлива, выплавка металлов, взрывные работы, дыхание и др.. Некоторые ОВР протекают очень энергично, что может привести к возгоранию и взрыву. Поэтому на производстве и в быту необходимо учитывать, что окислители и восстановители необходимо хранить отдельно и не допускать их смешивания. Сильным окислителем является кислород воздуха. Поскольку органические вещества и углерод – восстановители, то угольная и мучная пыль – взрывоопасные и пожароопасные смеси. Вентили баллонов с чистым кислородом нельзя смазывать органической смазкой. Это может привести к взрыву.

Поэтому необходимо знать важнейшие окислители и восстановители, используемые в производствах

Основные окислители и восстановители

Восстановители Окислители

1. Металлы (Al,Na,R,Zn,Mg) 1. Галогены ( Cl₂ , F₂ , Br₂ )

2. Н₂ 2. KMnO₄(перманганат калия - «марганцовка»),

3. С , СО (выплавка чугуна) 3. K₂Cr₂O₇ (дихромат)

K₂CrO₄ (хромат)

4. H₂S , SO₂ 4. O₂ , O₃ , H₂O₂

5. HJ , HCl , HBr 5. HNO₃ , H₂SO₄ (конц.)

6. соли Fe⁺² , Mn⁺² 6. CuО , Ag₂O , PbO₂

7. HNO₂ , NO , NH₃ 7. Соли Fe⁺³

(азотистая кислота) 8.KClO₃(бертолетова соль),

KClO₄

Составление уравнений окислительно-восстановительных реакций

ОВР обычно протекают в растворах. Вода, водные растворы кислот и оснований являются средой – поставщиком катионов и анионов и в ряде случаев влияют на глубину процессов восстановления и окисления. В отличие от РИО эти реакции трудно уравнять. Для этого используются следующие методы: