12 Билет

Метод электронного баланса основан на определении общего числа электронов, перемещавшихся от восстановителя к окислителю. Для составления уравнения окислительно-восстановительной реакции необходимо, прежде всего, знать химические формулы исходных веществ и полу-чающихся продуктов. Исходные вещества нам известны, а продукты реакции устанавливаются либо экспериментально, либо на основании известных свойств элементов. Участие воды в реакции выясняется при составлении уравнения.

Химические реакции, в результате которых происходит изменение степеней окисления атомов химических элементов или ионов, образующих реагирующие вещества, называют окислительно-восстановительными реакциями.

Под восстановлением понимают процесс присоединения электронов атомами, ионами илимолекулами. Степень окисления ири этом понижается.   Например, атомы неметаллов могут присоединять электроны, превращаясь при этом в отрицательные ионы, то есть восстанавливаясь:

Электроны могут присоединяться и к положительным ионам, превращая их при этом в атомы:

Принимать электроны могут и положительные ионы, у которых при этом степень окисления понижается.

Атомы, ионы или молекулы, принимающие электроны, называются окислителями.

Под окислением понимают процесс отдачи электронов атомами, ионами или молекулами. Например, атомы металлов, теряя электроны, превращаются в положительные ионы, то есть окисляются:

Отдавать свои электроны могут отрицательные ионы.

Терять электроны могут и некоторые положительные ионыс низшими степенями окисления.

Атомы, ионы или молекулы, отдающие электроны, называются восстановителями.

Окисление всегда сопровождается восстановлением и наоборот, то есть окислительно-восстановительные реакции представляют собой единство двух противоположных процессов — окисления н восстановления. Схема взаимосвязи изменения степеней окисления с процессами окисления и восстановления может быть представлена так, как это изображено на схеме ниже.

В окислительно-восстановитольных реакциях число электронов, отдаваемых восстановителем, равно числу электронов, принимаемых окислителем, то есть соблюдается электронный баланс. Метод электронного баланса применяют для записей электронных уравнений процессов окисления и восстановления.

Виды окислительно-восстановительных реакций

Межмолекулярные — реакции, в которых окисляющиеся и восстанавливающиеся атомы находятся в молекулах разных веществ, например:

Н₂S+Cl₂→S+ 2HCl

Внутримолекулярные — реакции, в которых окисляющиеся и восстанавливающиеся атомы находятся в молекулах одного и того же вещества, например:

2H₂O→ 2H₂+O₂

Диспропорционирование (самоокисление-самовосстановление) — реакции, в которых один и тот же элемент выступает и как окислитель, и как восстановитель, например:

Cl₂+H₂O→HClO+HCl

Репропорционирование (конпропорционирование, контрдиспропорционирование) — реакция, обратная диспропорционированию:

Реакции межатомного или межмолекулярного окисления — восстановления.

Сюда относятся такие реакции, в которых обмен электронами происходит между различными атомами, молекулами или ионами. Таковы, например, простейшие реакции соединения и замещения:

Реакции диспропорционирования.

В реакциях диспропорционирования молекулы или ионы одного и того же вещества реагируют друг с другом как восстановитель и окислитель вследствие того, что содержащиеся в них атомы с переменной (промежуточной) степенью окисления отдают и принимают электроны, переходя в состояния — один в низшее, другой — в высшее. Например:

Реакции внутримолекулярного окисления

— восстановления. Сюда относятся реакции, в которых окислитель и восстановитель находятся в одном и том же веществе (молекуле):