2.2. Окислители и восстановители

А. Окислители

1. Типичные неметаллы F₂, Cl₂, Br₂, I₂, O₂. Галогены, выступая в качестве окислителей, приобретают степень окисления –1. Кислород, восстанавливаясь, переходит в состояние окисленности - 2 ( Н₂О или ОН^-).

2. Концентрированная серная кислота H₂SО₄. Характер продуктов восстановления зависит главным образом от активности восстановителя. Так, малоактивные металлы Сu, Ag, Sb и др., бромоводород НВг и некоторые неметаллы С восстанавливают концентрированную серную кислоту до SО₂. Активные же металлы Mg, Zn и т.п. восстанавливают концентрированную серную кислоту наиболее глубоко до свободной серы S или сероводорода H₂S .

3. Азотная кислота HNO₃. Глубина восстановления зависит от концентрации кислоты и активности восстановителя. Чем активнее восстановитель и более разбавленная кислота, тем глубже протекает восстановление азота. При взаимодействии концентрированной кислоты с неметаллами С, Р и т.п. или с малоактивными металлами Cu, Ag и т.п. образуется NO₂. При действии более разбавленной кислоты на малоактивные металлы выделяется NO, а в случае активных металлов – N₂O или N₂. Сильно разбавленная кислота активными метал­лами может восстанавливаться до NH₄NO₃.

4. Кислородосодержащие кислоты галогенов, например HOCI⁺¹, HCIO₃, НВгО₃, и их соли обычно восстанавливаются до степени окис­ления галогена - 1 (в случае хлора и брома) или 0 (в случае иода).

5. Перманганат калия KMnO₄ в кислой среде восстанавливается до Мп⁺², в нейтральной и слабощелочной - до МпО₂, в сильнощелочной - до К₂МпО₄.

6. Хромат калия K₂CrO₄ и дихромат калия K₂Cr₂O₇ в кислой среде восстанавливается до иона Сг⁺³.

7. Разбавленные соляная HCl и серная H₂SO₄ кислоты восстанав­ливаются металлами, стоящими в ряду напряжений до водорода, до сте­пени окисления водорода 0 (Н₂).

8. Вода НОН восстанавливается очень активными металлами Na, К, Са, Ва, и т.п. до Н₂.

9. Ионы металлов, находящиеся в высшей степени окисления, например Fe⁺³_, Сu ⁺², Нg⁺², восстанавливаются до ионов с более низкой степенью окисления Fe⁺², Cu⁺¹, Hg₂⁺², Sn⁺².

Б. Восстановители

1. Активные металлы (щелочные, щелочноземельные, цинк, алюми­ний, железо и др.) в кислой среде окисляются до катионов, в щелочной среде те металлы, которые образуют амфотерные гидроксиды (например, цинк, алюминий), входят в состав отрицательно заряженных анионов или гидроксокомплексов ZnO₂^-2, AlO₂^-2, [Zn(OH)₄]^-2, [Al(OH)₄]⁺¹.

2. Некоторые неметаллы, такие как водород, углерод (в виде угля или кокса), фосфор и другие. Углерод чаще всего окисляется до СО или СО₂, а фосфор при действии сильных окислителей Н₃РО₄.

3. Анионы бескислородных кислот Cl^-, Br^-, I^-, S^-2 окисляются обычно до элементарных веществ.

4. Гидриды щелочных и щелочноземельных металлов, содержащие ион Н^-, окисляются до свободного водорода.

5. Металлы в низшей степени окисления: ионы Fe ⁺², Cu⁺, Hg₂⁺², Sn⁺² окисляются до ионов с более высокой степенью окисления Fe⁺³, Сu⁺², Hg⁺², Sn⁺⁴ .

6. Сульфиты щелочных металлов Na₂SO₃ окисляются до сульфатовNa₂SO₄.

В. Окислительно-восстановительная двойственность

Некоторые соединения способны проявлять как окислительные, так и восстановительные свойства. Ниже приведены некоторые соединения такого типа.

Пероксид водорода ₊₁ _₁ __{1 +1}

Н - О - О – Н.

_{-1 0}

О₂ -2е →О₂ (окисление);

_{-1 -2}

О₂ + 2е → 2О (восстановление).

Азотная кислота и ее соли - нитриты

1e + е -2е

NO восстановлениеHNO₂ окисление HNO₃.

Вода Н₂О

_{+1 +1 0 -2 0}

2Н - О - Н + 2е → Н₂ + 2ОН^-; 2Н – О - Н – 4е →О₂ + 2Н⁺.

окислитель восстановитель

Окислительные свойства у воды выражены сильнее.