2. Типы овр

Различают четыре типа окислительно-восстановительных ре­акций: межмолекулярные, внутримолекулярные, реакции диспропорционирования и конпропорционирования.

1. Межмолекулярные ОВР - это реакции, которые идут с из­менением степени окисления атомов в молекулах разных веществ:

ОВР такого типа встречаются чаще всего.

2. Внутримолекулярные ОВР - это реакции, которые идут с изменением степени окисления разных атомов в одной моле­куле. При этом атом элемента с более высокой степенью окис­ления является окислителем и окисляет атом элемента с мень­шей степенью окисления.

Например:

3.Реакции диспропорционирования (дисмутации) - это реак­ции, которые идут с изменением степени окисления одинаковых атомов в молекуле (или молекулах) одного и того же вещества.

Такие реакции возможны для веществ, в которых данный эле­мент имеет промежуточную среди возможных для него степень окисления, и потому его атомы могут выступать в роли как окислителя, так и восстановителя.

4.Реакции конпропорционирования (конмутации) — это реакции, обратные реакциям диспропорционирования. В ре­зультате этих реакций атомы одного элемента, находящиеся в разных степенях окисления, переходят к общей степени окисления, промежуточ­ной между исходными степенями.

При этом атом, на­ходящийся в более высокой степени окисления, выступает в роли окислителя, а находящийся в более низкой степени окис­ления – в роли восстановителя.

Реакции конпропорционирования могут быть как:

• межмоле­кулярными

• т ак и внутримолекулярными

Реакции диспропорционирования и конпропорционирования иногда объединяют общим названием реакции самоокисления-самовосстановления.

3. Типичные окислители и восстановители

В качестве окислителей могут выступать простые и сложные вещества, содержащие атомы, которые на­ходятся не в низшей из возможных для них степеней окисле­ния, а поэтому могут понижать свою степень окисления.

В качестве типичных окислителей могут выступать:

1) простые вещества, образуемые атомами с большой элек­троотрицательностью, т. е. типичные неметаллы, расположен­ные, прежде всего, в главных подгруппах шестой и седьмой групп периодической системы;

2) вещества, содержащие элементы в высших и промежу­точных положительных степенях окисления, в том числе в виде ионов, как простых, элементарных (Fе³⁺), так и кислородсо­держащих, оксоанионов (перманганат-ион);

3) перекисные соединения (пероксиды, супероксиды и т. д.);

4) Кислородсодержащие анионы, содержащие атом неметалла в высшей положительной степени окисления (SO₄ (степень окисления серы +6), NO₃ (степень окисления азота +5)

Конкретными веществами, применяемыми на практике в качестве окислителей, являются, например, кислород и озон, хлор, бром, пероксид водорода и пероксиды металлов, хроматы, дихроматы и перманганаты, кислородные кислоты хлора и их соли, азотная кислота, концентрированная серная кислота, ди­оксид марганца.

В качестве восстановителей могут выступать простые или сложные вещества, содержащие атомы, которые находятся не в высшей из возможных для них степени окисле­ния, а потому могут повышать свою степень окисления.

В качестве типичных восстановителей могут выступать:

1) простые вещества, атомы которых имеют низкую электроотрицательность («активные» металлы);

2) катионы металлов в низших степенях окисления (Fе²⁺);

3) простые, элементарные анионы, например сульфид-ион;

4) кислородсодержащие анионы (оксоанионы), соответст­вующие низшим положительным степеням окисления элемента (нитрит, сульфит);

5) катод электролизной ячейки.

Вещества, применяемыми на практике в качестве восстановителей, являются, щелочные и щелочноземельные металлы, сульфиды, сульфиты, галогеноводороды (кроме НF), соли двухвалентного железа, органические вещества - формальдегид, глюкоза, щавелевая кислота, а так­же водород, углерод, монооксид углерода и алюминий при вы­соких температурах.

Если какое-то вещество содержит некоторый элемент в про­межуточной (не высшей и не низшей из возможных для него) степени окисления, то будет ли это вещество вести себя как окислитель или как восстановитель зависит от его «партнера» по реакции: с достаточно сильным окислителем оно может реа­гировать как восстановитель, а с достаточно сильным восстано­вителем — как окислитель. Так, нитрит-ион N0₂^- в кислой среде выступает в роли окислителя по отношению к иону I^-

и в роли восстановителя по отношению к перманганат-иону МпО₄^-

Характер продуктов окисления восстановителя и восстанов­ления окислителя зависит от «партнера» по реакции, концен­трации реагентов, характера среды (кислая, нейтральная, ще­лочная) и температуры. Конкретные примеры будут приведены ниже.

Рассмотрим поведение в ОВР некоторых типичных окисли­телей и восстановителей.