ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Направление окислительно-восстановительных реакций из "Химия" Окислительно-восстановительные реакции уже рассматривались в гл. 9. Здесь мы остановимся на специфике окислительновосстановительных реакций в растворах, а точнее реакций с участием растворов, поскольку в этих процессах, как и в обменных реакциях, могут принимать участие и твердые вещества и газы. Эти широко распространенные реакции имеют много общего с обменными процессами, в частности, с реакциями переноса протонов, но разница заключается в том, что сопряженные пары окислителей и восстановителей обмениваются не ионами, способными к самостоятельному существованию в растворе, а электронами, слишком реакционноспособными, чтобы существовать в растворе в индивидуальном, пусть даже гидратированном, виде. Эта и другие интересные особенности приводят к необходимости специального рассмотрения окислительно-восстановительных реакций в растворах. [c.205] В составе окислителя имеется атом с высоким эффективным зарядом, стремящийся приобрести дополнительную электронную плотность для заполнения вакантных валентных орбиталей. [c.206] В составе восстановителя имеется атом с низким эффективным зарядом, стремящийся отдать излишнюю электронную плотность. [c.206] конечно, понимаете, что перечисленные случаи далеко не исчерпывают огромное разнообразие окислителей и восстановителей, с многочисленными примерами которых и с их реакциями мы будем встречаться в дальнейшем тексте книги. [c.206] Подбор стехиометрических коэффициентов при написании окислительно-восстановительных реакций основан на равенстве числа электронов, отдаваемых восстановителем и получаемых окислителем. В простых случаях коэффициенты нетрудно подсчитать в уме, а для более сложных случаев можно рекомендовать процедуру, состоящую из нескольких стадий, которую мы рассмотрим на примере реакции лабораторного получения хлора окислением хлороводорода НС1 перманганатом калия КМПО4, который при этом восстанавливается до иона Мп (водн). [c.206] В полученном суммарном уравнении правая часть должна быть равна левой, включая сумму зарядов ионов (+4 в нашем примере). [c.207] в приведенном выше примере участвовали пары МпО /Мп и СГ/С1. [c.207] Водородный электрод, помещенный в правый стакан, устроен немного сложнее газообразный водород под стандартным давлением подается на пластину из черненой платины, которая обеспечивает проводимость между внешней цепью и раствором, а также катализирует гетерогенные процессы окисления водорода и восстановления водородных ионов. Эта пластина погружена в раствор серной кислоты со стандартной концентрацией водородных ионов 1 моль/л (pH = 0). Между растворами помещена и-образная стеклянная трубка, закрытая с торцов пористыми пластинами и заполненная раствором сильного электролита (скажем, КС1), обеспечивающим проводимость, - электролитический ключ. [c.208] Два электрода вместе с электролитическим ключом составляют гальванический элемент - химический источник тока, способный преобразовать энергию химической реакции в электрическую. [c.208] Разность потенциалов между электродами несет в себе информацию об относительной силе окислителей и восстановителей, участвующих в реакции, т. е. о движущей силе реакции. Эта величина будет строго воспроизводимой, если разность потенциалов элемента - его электродвижущая сила (ЭДС) будет измеряться при стандартных условиях, не изменяющихся во времени, т. е. без расходования реагентов - при нулевом токе в цепи. Этого можно добиться компенсационным методом, подавая навстречу ЭДС элемента равное напряжение от внешнего источника тока, как показано на рис. 16.2. [c.209] Вернуться к основной статье