- •Кафедра «Моделирование систем и информационные технологии» окислительно-восстановительные реакции Методические указания к лабораторным работам по курсу
- •Введение
- •1.Окислительно-восстановительные реакции. Основные понятия и определения
- •2.Важнейшие восстановители и окислители
- •2.1 Восстановители
- •2.2 Окислители.
- •2) Кислоты и их соли.
- •2.3. Окислительно-восстановительная двойственность
- •3.Составление уравнений окислительно-восстановительных реакций методом электронного баланса
- •4. Экспериментальная часть
- •Оглавление
- •Светлана Борисовна Белова
2.Важнейшие восстановители и окислители
2.1 Восстановители
1) Среди элементарных веществ – активные металлы и некоторые неметаллы.
К отдаче электронов склонны атомы элементов, у которых во внешнем электронном слое содержится малое число электронов.
При отдаче этих электронов устойчивый внутренний электронный слой становится внешним.
(Mg - 2e: 2 - внутренний слой стал внешним)
8 электронов образуют устойчивый октет.
Следовательно, восстановителями являются:
активные металлы: щелочные, щелочноземельные, Al, Zn, Fe и другие
некоторые неметаллы: ,C (в виде угля или кокса), P, Si
.
2) Бескислородные кислоты (HCl, HBr, ) и их соли.
Носителями восстановительной функции являются анионы. Окисляясь, они образуют элементарные вещества.
В ряду галогенид–ионов восстановительные свойства возрастают от до.
.
3) Гидриды щелочных и щелочноземельных металлов, содержащие ион .
Окисляются до .
.
4) Ионы металлов, находящиеся в низшей степени окисления (и другие).
Способны увеличивать с.о.. при взаимодействии с окислителем.
.
2.2 Окислители.
1) Среди элементарных веществ – типичные неметаллы.
К приему электронов склонны атомы элементов, которым не хватает лишь небольшого числа электронов для образования устойчивого внешнего электронного слоя.
Это типичные неметаллы: галогены в свободном виде .
Галогены восстанавливаются до -1: .
Кислород восстанавливается до -2: .
2) Кислоты и их соли.
Важнейшие соли:
–дихромат калия. Выступает в роли окислителя в кислой среде. Окислителем служит ион – , восстанавливающийся доCr+3.
–перманганат калия.
Восстанавливается до:
Кислая среда Нейтральная и слабая Щелочная среда
+2 щелочная среда +6
+4
Важнейшие кислоты |
Элемент-окислитель |
Уравнение полуреакции восстановления |
|
N |
|
|
H |
|
Разбавленная |
H |
|
Концентрированная |
S |
|
Кислород-содержащие кислоты галогенов и их соли (пример: ) |
Cl |
|
Состав продуктов восстановления зависит от активности восстановителя и концентрации кислоты; чем активнее восстановитель и более разбавлена кислота, тем глубже протекает восстановление азота:
Продукты восстановления :
концентрация
активность восстановителя
Состав продуктов восстановления определяется главным образом активностью восстановителя:
Продукты восстановления
малоактивные металлы (Cu, Sb), акт. Ме
НВr,
некоторые неметаллы (С)
+4 0 -2
S+4O2 S0 -2
3) Ионы металлов в высшей степени окисления ().
Степень окисленности уменьшается при взаимодействии с восстановителем.
.
4) Н в с.о.. +1 выступает как окислитель главным образом в растворах кислот (при взаимодействии с Ме, стоящими в ряду напряжений до водорода)
.