Окислительно-восстановительные реакции

Окислительно-восстановительные реакции

Окисли́тельно-восстанови́тельные реа́кции, ОВР, редокс (от англ. redoxreduction-oxidation — окисление-восстановление) — это встречно-параллельные химические реакции, протекающие с изменением степеней окисления атомов, входящих в состав реагирующих веществ, реализующихся путём перераспределения электронов между атомом-окислителем и атомом-восстановителем.

Содержание

Описание

В процессе окислительно-восстановительной реакции восстановитель отдаёт электроны, то есть окисляется; окислитель присоединяет электроны, то есть восстанавливается. Причём любая окислительно-восстановительная реакция представляет собой единство двух противоположных превращений — окисления и восстановления, происходящих одновременно и без отрыва одного от другого.

Окисление

Окисление - процесс отдачи электронов, с увеличением степени окисления.

При окисле́нии вещества в результате отдачи электронов увеличивается его степень окисления. Атомы окисляемого вещества называются донорами электронов, а атомы окислителя — акцепторами электронов.

В некоторых случаях при окислении молекула исходного вещества может стать нестабильной и распасться на более стабильные и более мелкие составные части (см. Свободные радикалы). При этом некоторые из атомов получившихся молекул имеют более высокую степень окисления, чем те же атомы в исходной молекуле.

Окислитель, принимая электроны, приобретает восстановительные свойства, превращаясь в сопряжённый восстановитель:

окислитель + eсопряжённый восстановитель.

Восстановление

При восстановлении атомы или ионы присоединяют электроны. При этом происходит понижение степени окисления элемента. Примеры: восстановление оксидов металлов до свободных металлов при помощи водорода, углерода, других веществ; восстановление органических кислот в альдегиды и спирты; гидрогенизация жиров и др.

Восстановитель, отдавая электроны, приобретает окислительные свойства, превращаясь в сопряжённый окислитель:

восстановитель — eсопряжённый окислитель.

Несвязанный, свободный электрон является сильнейшим восстановителем.

Окислительно-восстановительная пара

Окислитель и его восстановленная форма, либо восстановитель и его окисленная форма составляет сопряжённую окислительно-восстановительную пару, а их взаимопревращения являются окислительно-восстановительными полуреакциями.

В любой окислительно-восстановительной реакции принимают участие две сопряжённые окислительно-восстановительные пары, между которыми имеет место конкуренция за электроны, в результате чего протекают две полуреакции: одна связана с присоединением электронов, т.е. восстановлением, другая — с отдачей электронов, т.е. окислением.

Виды окислительно-восстановительных реакций

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

Н2S + Cl2S + 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 + H2OHClO + HCl

Репропорционирование (конпропорционирование) — реакции, в которых из двух различных степеней окисления одного и того же элемента получается одна степень окисления, например:

NH4NO3N2O + 2H2O

Примеры

Окислительно-восстановительная реакция между водородом и фтором

 \stackrel{0}{\mbox {H}}_{2} + \stackrel{0}{\mbox {F}}_{2} \rightarrow 2\stackrel{+1}{\mbox {H}} \stackrel{-1}{\mbox {F}}

Разделяется на две полуреакции:

1) Окисление:

 {\mbox  {H}}_{2}^{0} - 2{\mbox {e}}^{-} \rightarrow 2 {\mbox {H}}^{+}

2) Восстановление:

 {\mbox  {F}}_{2}^{0} + 2{\mbox {e}}^{-} \rightarrow 2 {\mbox {F}}^{-}

Окисление, восстановление

В окислительно-восстановительных реакциях электроны от одних атомов, молекул или ионов переходят к другим. Процесс отдачи электронов — окисление. При окислении степень окисления повышается:

 {\mbox  {H}}_{2}^{0} - 2{\mbox {e}}^{-} \rightarrow 2 {\mbox {H}}^{+}
 {\mbox {S}}^{-2} - 2{\mbox {e}}^{-} \rightarrow {\mbox  {S}}^{0} \downarrow
 {\mbox {Al}}^{0} - 3{\mbox {e}}^{-} \rightarrow {\mbox  {Al}}^{+3}
 {\mbox {Fe}}^{+2} - {\mbox {e}}^{-} \rightarrow {\mbox  {Fe}}^{+3}
 2{\mbox {Hal}}^{-} - 2{\mbox {e}}^{-} \rightarrow {\mbox  {Hal}}_{2}^{0}

Процесс присоединения электронов — восстановление. При восстановлении степень окисления понижается:

 {\mbox  {Hal}}_{2}^{0} + 2{\mbox {e}}^{-} \rightarrow 2{\mbox {Hal}}^{-}
 {\mbox  {O}}_{2}^{0} + 4{\mbox {e}}^{-} \rightarrow 2{\mbox {O}}^{-2}
 {\mbox  {Mn}}^{+7} + 5{\mbox {e}}^{-} \rightarrow {\mbox {Mn}}^{+2}
 {\mbox  {Mn}}^{+4} + 2{\mbox {e}}^{-} \rightarrow {\mbox {Mn}}^{+2}
 {\mbox  {Cr}}^{+6} + 6{\mbox {e}}^{-} \rightarrow {\mbox {Cr}}^{0}

Атомы или ионы, которые в данной реакции присоединяют электроны являются окислителями, а которые отдают электроны — восстановителями.


См. также

Ссылки


Wikimedia Foundation. 2010.

См. также в других словарях:

  • ОКИСЛИТЕЛЬНО-ВОССТАНОВИТЕЛЬНЫЕ РЕАКЦИИ — ОКИСЛИТЕЛЬНО ВОССТАНОВИТЕЛЬНЫЕ РЕАКЦИИ, химические реакции, сопровождающиеся переходом электронов от одного вещества (восстановителя) к другому (окислителю). Присоединение электронов называется восстановлением, отдача окислением. Окислительно… …   Современная энциклопедия

  • ОКИСЛИТЕЛЬНО-ВОССТАНОВИТЕЛЬНЫЕ РЕАКЦИИ — сопровождаются изменением степени окисления атомов, входящих в состав реагирующих веществ, напр.:HCl+5O3+3H2S+4O3 ??HCl 1+3H2S+6O4 вещество, в котором понижается степень окисления атома, т. е. он приобретает электроны (здесь Cl в HClO3),… …   Большой Энциклопедический словарь

  • окислительно-восстановительные реакции — сопровождаются изменением степени окисления атомов, входящих в состав реагирующих веществ, например: . Вещество, в котором понижается степень окисления атома, то есть он приобретает электроны (здесь Cl в HClO3), называется окислителем; если… …   Энциклопедический словарь

  • ОКИСЛИТЕЛЬНО-ВОССТАНОВИТЕЛЬНЫЕ РЕАКЦИИ — (р ции окисления восстановления) происходят с изменением степени окисления атомов, входящих в состав реагирующих в в. При окислении в в степень окисления элементов возрастает, при восстановлении понижается. Первоначально окислением называли… …   Химическая энциклопедия

  • Окислительно-восстановительные реакции —         в организме, биохимические процессы, при которых происходит перенос электрона или атома водорода (иногда с сопровождающими его атомами или группами) от одной молекулы (окисляемой) к другой (восстанавливаемой). О. в. р. катализируются… …   Большая советская энциклопедия

  • ОКИСЛИТЕЛЬНО-ВОССТАНОВИТЕЛЬНЫЕ РЕАКЦИИ — хим. реакции, сопровождающиеся изменением степени окисления атомов, входящих в состав реагирующих в в. В во, в к ром понижается степень окисления атома, т. е. он приобретает электроны (здесь С1 в НСlO3), наз. окислителем; если повышается степень… …   Естествознание. Энциклопедический словарь

  • ОКИСЛИТЕЛЬНО-ВОССТАНОВИТЕЛЬНЫЕ РЕАКЦИИ — класс хим. реакций, осуществляющихся за счёт полного или частичного перехода электронов от одних атомов к другим. Отдача электронов наэ. окислением, присоединение электронов восстановлением. Простой пример О. в. р. восстановление меди из её… …   Большой энциклопедический политехнический словарь

  • Окислительно-восстановительная реакция — Окислительно восстановительные реакции это химические реакции, протекающие с изменением степеней окисления атомов, входящих в состав реагирующих веществ, реализующихся путём перераспределения электронов между атомом окислителем и атомом… …   Википедия

  • Реакции химические — Химическая реакция превращение одного или нескольких исходных веществ (реагентов) в отличающиеся от них по химическому составу или строению вещества (продукты реакции). В отличие от ядерных реакций, при химических реакциях ядра атомов не меняются …   Википедия

  • РЕАКЦИИ ХИМИЧЕСКИЕ — (от лат. re приставка, означающая обратное действие, и actio действие), превращения одних в в (исходных соед.) в другие (продукты р ции) при неизменяемости ядер атомов (в отличие от ядерных реакций). Исходные соединения в Р. х. иногда наз.… …   Химическая энциклопедия

Книги

Другие книги по запросу «Окислительно-восстановительные реакции» >>