Окислительно-восстановительные реакции (ОВР).
ОВР -реакции, протекающие с изменением степени окисления. Окислительно-восстановительные реакции протекают с одновременным повышением и понижением степеней окисления элементов и сопровождаются передачей электронов.
Степень окисления - условный заряд, вычисленный в предположении, что соединение состоит только из атомов, ионов и электронов. ОВР состоит из процессов окисления и восстановления. Окисление-процесс отдачи электронов. Восстановление-процесс присоед-я эл-в, понижение степени окисления. Окислитель всегда восстанавливается и наоборот.
Любая ОВР состоит из процессов окисления и восстановления:
Окисление и восстановление
Повышение степени окисления в ходе реакции, отвечающей потере (отдаче) электронов атомами элемента, называют окислением:
В данном примере окисляется до
Понижение степени окисления элемента в ходе реакции, отвечающее присоединению ("взятию") электронов атомами этого элемента, называется восстановлением:
В данном примере восстанавливается до .
Вещество, частицы которого содержат окисляющиеся атомы, выполняет в реакции функцию восстановителя. В данном примере восстановитель - сероводород .
Вещество, частицы которого содержат восстанавливающиеся атомы, выполняет в реакции функции окислителя. В данном примере окислитель - молекулярный кислород .
Типичные окислители и восстановители.
Вещества, являющиеся окислителями во многих реакциях, представляют собой типичные (сильные) окислители. К ним относятся и др.
Типичными (сильными) восстановителями являются , , , , , , , , и др.
Многие вещества могут проявлять как окислительные, так и восстановительные свойства. К таким веществам принадлежат и др.
Окислительно-восстановительные свойства веществ связаны с положением элементов в Периодической системе Д.И. Менделеева. Простые вещества - неметаллы обладают большими окислительными свойствами, а металлы - большими восстановительными свойствами .
В каждой группе Периодической системы элемент с более высоким порядковым номером обладает более ярко выраженными восстановительными свойствами в своей группе, а элемент с меньшим порядковым номером - более сильными окислительными свойствами. Так, кальций - более сильный восстановитель, чем магний , а молекулярный хлор - более сильный окислитель, чем иод .
Соединения, содержащие атомы элементов в низшей степени окисления, будут восстановителями за счет этих атомов (например, - восстановитель за счет атома - за счет атома , за счет атома ). Соединения, включающие атомы элементов в высшей степени окисления, будут окислителями (например, за счет атома , - за счет атома , - за счет атома ).
Электролиз - это Окислительно-восстановительный процесс, происходящий на электродах при пропускании электрического тока через расплав или раствор электролита.
Электролиз распада хлорида натрия:
Электролиз раствора хлорида натрия:
Электролиз распада меди (II):
Эти три примера показывают, почему электролиз проводить выгоднее, чем осуществлять другие способы получения металлов: получаются металлы, гидроксиды, кислоты, газы.