Справочники / Врублевский А.И. Химия. Теоретический курс для подготовки к ЕГЭ

8.5. ПРОГНОЗИРОВАНИЕ ОКИСЛИТЕЛЬНОВОССТАНОВИТЕЛЬНЫХ СВОЙСТВ ВЕЩЕСТВ

Качественно оценить окислительно-восстановительные свой­ ства веществ можно на основании анализа степеней окисления атомов в составе вещества:

1) если атом, отвечающий за окислительно-восстановитель­ ные свойства, находится в высшей степени окисления, то этот атом уже не может отдавать электроны, а может их только принимать. Поэтому в ОВР данное вещество будет проявлять

только окислительные свойства. Примеры таких веществ (в фор­ мулах указана степень окисления атома, отвечающего за окис­ лительно-восстановительные свойства):

HNO3, H2SO4, K2Cr2O7, KMnO4, PbO2;

2) если атом, отвечающий за окислительно-восстановитель­ ные свойства, находится в низшей степени окисления, то дан­ ное вещество в ОВР будет проявлять только восстановитель­ ные свойства (принимать электроны данный атом уже не может, он может только их отдавать). Примеры таких веществ:

-2 -1

K,S , Nai . Поэтому только восстановительные свойства в ОВР проявляют все анионы галогенов (исключение F-, для окисле­ ния которого используют электрический ток на аноде), сульфид-

-3

ион S2~, атом азота в молекуле аммиака NH3, гидрид-ион Н_. Только восстановительными свойствами обладают металлы

(Na, К, Fe);

3) если атом элемента находится в промежуточной степени окисления (степень окисления больше минимальной, но мень­ ше максимальной), то соответствующее вещество (ион) будет в зависимости от условий проявлять двойственные окисли­

тельно-восстановительные свойства', более сильные окисли­ тели будут окислять эти вещества (ионы), а более сильные

восстановители — восстанавливать. Примеры таких веществ:

о

сера S, так как высшая степень окисления атома серы +6,

КС1

t

Суммарно: 2КС1 = 2К + С12Т.

Аналогично выглядят схемы электролиза расплавов гало­ генидов других металлов, например хлорида меди:

CuCi2 i Си + С12Т.

В базовом школьном курсе химии особенности электроли­ за водных растворов электролитов не рассматриваются, при­

водятся только результирующие уравнения реакций электро­ лиза галогенидов щелочных металлов, например:

2КС1 + 2Н2О i 2КОН + Н2Т + С12Т.

В этом случае в катодном пространстве образуется щелочь,

на катоде выделяется водород, а на аноде — хлор. Аналогично происходит электролиз водных растворов всех

солей состава МеХ;;, где Me — щелочной или щелочноземель­ ный металл, а X — анионы С1~, Вг“, I- (но не F_), S2-.

Если же соль МеХп образована щелочным или щелочнозе­ мельным металлом, а анион X — SO|; PO2; NO3 и другие

оксоаниоины, а также F", то происходит электролиз воды (соль в электролизе не участвует):

2Н2О i 2Н2Т + O2t.

В промышленности электролиз используется для получения щелочей (КОН, NaOH), водорода, галогенов (чаще хлора), активных металлов — щелочных, щелочноземельных и алю­

миния: Л 2А12О3 = 4А1 + ЗО2Т.