ОКИСНО-ВІДНОВНІ РЕАКЦІЇ

Реакції, які супроводжуються зміною ступеня окиснення елементів, називають окисно-відновними (ОВР).

Ступінь окиснення елемента (ст.ок.) – умовний заряд, який обчислюється, виходячи з припущення, що електронейтральна молекула складається тільки з іонів. Наприклад: , , , , .

Зміна ступеня окиснення в хімічних реакціях зумовлюється зміщенням електронів від одного атома до іншого (повне зміщення у випадку утворення іонного зв’язку і часткове – коли зв’язок ковалентний полярний).

Наприклад, при взаємодії електронейтральних атомів натрію і хлору утворюється два заряджених іони:  і :

Втрата електронів – процес окиснення:

Приєднання електронів – процес відновлення:

.

Атоми, молекули або іони, що віддають електрони (збільшують ст.ок.), називають відновниками (). У реакції відновники окиснюються. Атоми, молекули або іони, що приєднують електрони (зменшують ст.ок.), називають окисниками (). Під час реакції вони відновлюються.

У ОВР число електронів, які віддає відновник, завжди рівне числу електронів, які приєднує окисник. Процеси окиснення і відновлення взаємопов’язані.

До типових окисників належать речовини, що мають виражену тенденцію до приєднання електронів (; ; ; ; ; ; ). При цьому речовини, до складу яких входять елементи в найвищому ступені окиснення, можуть виявляти лише окисні властивості:

;

.

Речовини, до складу яких входять елементи в найнижчому ступені окиснення, можуть виявляти в ОВР тільки відновні властивості (; ; ; ), наприклад:

;

.

Сполуки, до складу яких входять елементи в проміжному ст.ок. можуть бути і окисниками і відновниками (; ; ), наприклад:

  ,       - відновник;

,        - окисник.

Існує два методи складання рівнянь ОВР – метод електронного балансу і метод напівреакцій. Обидва методи ґрунтуються на умові, що в ОВР число електронів, відданих відновником, повинно бути рівним числу електронів, які приєднує окисник.

Складання рівнянь методом електронного балансу. При складанні рівнянь методом електронного балансу дії виконуються у наступній послідовності:

- записується схема реакції-речовини, що реагують і продукти реакції;

- виставляються ступені окиснення всіх елементів у рівнянні, підкреслюються ті, що змінили ступінь окиснення;

- записуються електронні рівняння, які показують перехід електронів від відновника до окисника;

- складається електронний баланс: число втрачених і приєднаних електронів повинно бути рівним;

- обчислені при складанні балансу окисно-відновні коефіцієнти виставляються у рівняння;

- урівнюють метали, неметали, Гідроген, провіряють за Оксигеном.

Приклад:

електронні рівняння:

відновник (окиснення) окисник  (відновлення)

Усі ОВР поділяються на три групи:

1) міжатомного чи міжмолекулярного окиснення-відновлення, коли окисник і відновник містяться в молекулах різних речовин:

;

;

,

2) внутрішньомолекулярного окиснення-відновлення, коли окисник і відновник входять до складу однієї молекули:

;

         

        3) самоокиснення-самовідновлення (диспропорціонування), коли один і той же елемент виступає і окисником і відновником:

;

;

.