ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Вопросы и задачи из "Качественный анализ 1960" Как известно, под окислением первоначально понимались процессы присоединения к веществу кислорода или отнятия от него водорода, а под восстановлением—процессы, обратные указанным. Однако дальнейшее изучение этого вопроса показало, что существует немало реакций, в которых ни кислород, на водород не участвуют и которые тем не менее должны быть отнесены к окислительно-восстановительным процессам. Таким образом, понятия окисление и восстановление стали расплывчатыми и неопределенными. И только современная электронная теория строения материн придала им вполне определенный смысл. Впервые применил электронную теорию к области химических явлений выдающийся ученый Л. В. Писаржевский, который сформулировал современные воззрения на окислительно-восстановительные процессы в 1913 г. В развитии и пропаганде этих представлений принимали также большое участие А. М. Беркенгейм и Я. И. Михайленко. [c.260] Ионы С1 при работе гальванического элемента не претерпевают изменений, а лишь перемещаются из стакана 1 в стакан 2 через трубку 3, осуществляя перенос тока во внутренней цепи. [c.262] Электрический ток может возникать и при других окислительно-восстановительных реакциях, если заставить их протекать в гальваническом элементе. [c.262] Каждый из таких элементов обладает определенной электродвижущей силой (э. д. с.), которая является мерой стремления участвующих в реакции веществ к перераспределению электронов и потому представляет большой интерес с точки зрения химии. Мы вернемся к изучению э. д. с. в дальнейшем ( 6 ). [c.262] Поскольку кислород является типичным металлоидом, атомы его стремятся присоединять электроны. Стедовательно, соединяю циеся с кислородом (т. е. окисляющееся) вещество отдает их последнему. Исходя из этого, все химические процессы, при которых какие-либо атомы или ионы теряют электроны, рассматривают как окисление. Наоборот, восстановление как процесс, обратный окислению, характеризуется присоединением электронов. [c.262] например, в рассмотренной выше реакции ионы 5п++ окислились в 5п++++, а ионы Ре+ + + восстановились в Ре+ +. [c.262] Потеря электронов окисляющимися атомами или ионами влечет за собой возрастание положительных или уменьшение отрицательных зарядов. Так, в приведенных примерах атомы Си, окисляясь, превращаются в ионы Си++, ионы 5п+ + —в ионы ионы — в электронейтральный и т. д. [c.263] Но заряды ионов, в свою очередь, равны их валентности, которая принимается положительной в случае положительно заряженных ионов и отрицательной в случае отрицательно заряженных. Значит, при окислении должно происходить возрастание положительной или уменьшение отрицательной валентности соответствующих элементов. Так как отрицательные числа считаются тем большими чем меньше их абсолютная величина, можно сказать, что при окислении валентность всегда возрастает. [c.263] В приведенных примерах валентность меди в СиО (+2), олова в. Яп++- + (+4) и свободного 3 (0) больше, чем у металлической меди (0), ионов 8п++ (+2) и ионов (—1). [c.263] В отличие от этого при восстановлении, как процессе, обратном окислению, происходит уменьшение валентности и возрастание отрицательных или уменьшение положительных зарядов ионов. [c.263] Электроны при реакциях не остаются свободными, а лишь переходят от одних атомов или ионов к другим, поэтому окисление одних веществ всегда сопровождается восстановлением других. Друг без друга эти процессы немыслимы. [c.263] То вещество, которое вызывает окисление какого-либо другого вещества, само восстанавливаясь при этом, называется окислителем. Наоборот, вещество, окисляющееся при реакции и тем самым вызывающее восстановление другого вещества, называется еосстановителем. [c.263] Из всего сказанного выше ясно, что ро.г1ь окислителя при реакции зак.тчается в присоединении им э.аектронов, отнимаемых у окисляющегося вещества. Наоборот восстановитель, т. е. окисляющееся вещество, отдает их. [c.263] Валентность Сг в КаСгоО равна +6 (2К = +2, 70= —14, 2Сг = +12) валентность Мп в ионе МпО равна +7 (40=—8, сумма валентностей равна —1, на долю Мп приходится +7) и т. д. [c.264] Коэффициент 2 у Ре++ здесь взят потому, что меньше двух ионов железа в молекулярное уравнение рассматриваемой реакции входить не может, так как в противном случае получалось бы дробное число молекул Ре2(504)д. [c.264] Чтобы уравнять число теряемых и получаемых электронов, надо первое из написанных равенств умножить на 3, а второе — на 2, как это показано цифралш, помещенными справа за чертой. [c.264] Уравнение составлено правильно. [c.265] Уравнение составлено правильно. [c.265] Приведем еще несколько примеров составления уравнений окислительно-восстановительных реакций. [c.266] Всех этих затруднений и неудобств можно избежать, если пользоваться так называемым электронно-ионным методом вывода уравнений реакций окисления—восстановления. Выше (стр. 261) указывалось, что всякий окислительно-восстановительный процесс может служить источником электрического тока, если он будет протекать в гальваническом элементе. Для этого необходимо, чтобы восстановитель и окислитель были отделены друг от друга т. е. находились в различных сосудах, но могли обмениваться электронами. В одном сосуде происходит реакция окисления взятого восстановителя, а в другом—реакция восстановления окислителя (получающего отданные восстановителем электроны по металлическому проводу). Если написать отдельно уравнения реакций, происходящих в обоих сосудах. и, уравняв число отдаваемых и получаемых электронов, сложить уравнения почленно, то мы получим общее уравнение окислительно-восстановительного процесса, происходящего при работе гальванического элемента. [c.268] Вернуться к основной статье