1.3.2. Окислители

Окислители – это частицы (атомы, ионы, молекулы), принимающие в результате реакции электроны. Процесс принятия электронов называют восстановлением. При восстановлении величина О.Ч. или степени окисления уменьшается. Окислителями могут быть нейтральные атомы и молекулы; положительно заряженные ионы металлов в высшей степени окисления; сложные ионы и молекулы, содержащие атомы металла в состоянии высокой степени окисления; сложные ионы и молекулы, содержащие атомы неметалла в состоянии положительной степени окисления; катионы водорода (Н⁺).

– Нейтральные атомы, имеющие на последнем энергетическом уровне от 4 до 7 электронов(ns²np²–ns²np⁵)

…3s²3p²– …3s²3p⁵,

SiCl

– это неметаллы, характеризующиеся большим сродством к электрону или большой электроотрицательностью.

₇N 1s²2s²2p³ + 3ē → 1s²2s²2p⁶ → N^3–

₁₇Cl 1s²2s²2p⁶3s²3p⁵ + ē → 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶ → Cl^¯

Самые сильные окислители – атомы галогенов и кислорода, самые слабые окислители – атомы главной подгруппы четвертой группы (C,Si,Ge,Sn,Pb).

– Положительно заряженные ионы атомов металлов с высокой степенью окисления:Sn⁴⁺, Fe⁶⁺, Ge⁴⁺, Cu²⁺, Cr⁶⁺, Mn⁷⁺

окислитель	Cu2+ + ē =Cu+	процесс восстановления
восстановитель	2I¯ – 2ē = I2	процесс окисления

– Сложные ионы и молекулы, содержащие атомы металла в состоянии высшей степени окисления:

( [],и др.

2MnSO₄ + 5PbO₂ + 6HNO₃ = 2HMnO₄ + 3Pb(NO₃)₂ + 2PbSO₄ + 2H₂O

окислитель	PbO2 + 4H+ + 2ē=Pb2+ + 2H2O	5процесс восстановления
восстановитель	Mn2+ + 4H2O – 5ē = MnO4¯ + 8H+	2процесс окисления

K₂Cr₂O₇ + 4H₂SO₄ + 3NaNO₂ → Cr₂(SO₄)₃ + 3NaNO₃ + K₂SO₄

окислитель	Cr2O72– + 14H+ + 6ē = 2Cr3+ + 7H2O	1 процесс восстановления
восстановитель	NO2¯ + H2O – 2ē = NO3¯ + 2H+	3 процесс окисления

– Сложные ионы и молекулы, содержащие атомы неметалла в состоянии положительной степени окисления.

Сильными окислителями являются концентрированные кислоты: азотная – HNO₃, серная - , селеновая -, теллуровая -

HClO₃ + 3H₂SO₃ = HCl + 3H₂SO₄

окислитель	ClO3– + 6H+ + 6ē = Cl– + 3H2O	1 процесс восстановления
восстановитель	SO32– + H2O – 2ē = SO42– + 2H+	3 процесс окисления

2HI^–1 + = I₂º + + H₂O

окислитель	SeO42– + 2H+ + 2ē = SeO32– + H2O	восстановление
восстановитель	2I¯ – 2ē = I2	окисление

2Asº + 3=3SO₂ +

окислитель	2Asº + 3H2O – ē = AlO33– + 6H+	процесс восстановления
восстановитель	SO42– + 4H+ + 2ē = SO2 + 2H2O	процесс окисления

В табл. 1 приведены применяемые в практике восстановители и окислители.

Таблица 1

Применяемые в практике восстановители и окислители

Восстановители

Окислители

а) металлы как простые вещества: Kº,Naº,Caº,Alº и др.; б) простые анионы неметаллов: S2–,Cl¯,I¯,Br¯,Se2–и др.; в) сложные анионы и молекулы, содержащие электроположительные элементы в промежуточной степени окисления: S+4O32–,N+3O2–,As+3O3–3,Cr+3O2–, [Fe+2(CN)6]4–,C+2O,N+2O,S+4O2и др.; г) простые катионы в низшей степе- ни окисления: Fe2+,Sn2+,Cr3+,Cu+,Mn2+,As3+и др.; д) некоторые неметаллы: C,H2,S,N2и др.; е) катод при электролизе.

а) неметаллы как простые вещества с большой электроотрицательностью: F2,O2,Cl2и др.; б) простые катионы в высокой степени окисления: Sn4+,Fe3+,Cu2+и др., а такжеH+; в) сложные ионы и молекулы, содержащие атомы металла в высшей степени окисления: ,,,HO4 (CH3COO)4, и др.; г) сложные ионы и молекулы, содержащие атомы неметаллов в положительной степени окисления: , , , ,,и др.; д) анод при электролизе.

Растворы кислот – более сильные окислители, чем растворы их солей, при этом окислительная активность первых тем значительнее, чем выше их концетрация. Так, KN⁺⁵O₃ в водном растворе почти не проявляет окислительных свойств (необходим очень сильный восстановитель), разбавленная HN⁺⁵O₃ является слабым окислителем, а концентрированная – один из наиболее энергичных окислителей.