Темы лабораторных работ. Тема 7. Окислительно-восстановительные реакции и их использование в химическом анализе (базовый материал)

Тема 7. Окислительно-восстановительные реакции и их использование в химическом анализе (базовый материал)

Рекомендуемая литература по теме 7 приведена на с. 74.

Окислительно-восстановительные реакции (ОВР) – это реакции, в ходе которых переносятся электроны и при этом изменяются степени окисления атомов, входящих в состав реагирующих веществ.

В ОВР участвуют два типа реагентов: восстановитель и окислитель, и одновременно протекают два процесса: окисление и восстановление.

Восстановитель – это вещество, которое отдает электроны, а само окисляется, окислитель – это вещество, которое принимает электроны, а само восстанавливается.

Таким образом, окисление – это процесс отдачи электронов восстановителем окислителю; восстановление – процесс присоединения электронов окислителем.

В ходе ОВР количество электронов, отданных восстановителем, должно быть равно количеству электронов, принятых окислителем.

Для прогнозирования протекания ОВР необходимо выявить восстановитель и окислитель. При этом необходимо учитывать следующее:

1. В реакции между атомами металла и неметалла металлы являются только восстановителями, а неметаллы – окислителями.

2. Если оба реагента являются простыми веществами – неметаллами, то окислителем является неметалл с большей электроотрицательностью его атомов.

3. В реакциях между сложными веществами, если вещество содержит в своем составе элемент в высшей степени окисления, то за счет этого элемента данное соединение может быть только окислителем. Примеры: H₂SO₄ (S⁺⁶), HClO₄ (Cl⁺⁷), HNO₃ (N⁺⁵), KMnO₄ (Mn⁺⁷), K₂Cr₂O₇ (Cr⁺⁶) и т.п.

Если вещество в своём составе содержит элемент в низшей степени окисления, то за счет этого элемента оно может быть только восстановителем: NH₃ (N^‾3), H₂O (O^‾2), Na₂S (S^‾2), HCl (Cl^‾1) и т.п.

Окислительно-восстановительную двойственность проявляют вещества, если в их составе элементы находятся в промежуточной степени окисления: NaNO₂ (N⁺³), H₂O₂ (O^‾1), MnO₂ (Mn⁺⁴), SO₂ (S⁺⁴) и т.п.