ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Окислительно-восстановительные реакции из "Практикум по общей химии" Окислительно-восстановительные реакции с электронной точки зрения. Окислительно-восстановительная характеристика нейтральных атомов и ионов. Составление урав ний реакций окисления-восстановления. Роль среды. [c.136] В отличие от ионно-обменных реакций, окислительно-восстановительные реакции характеризуются переходом электронов от одного компонента реакции к другому. Переход электронов вызывает изменение зарядности или валентности взаимодействующих веществ. [c.136] С электронной точки зрения окислением называется процесс, при котором происходит потеря электронов, а восстановлением — процесс, связанный с присоединением электронов. Вещества, которые при окислительно-восстановительных реакциях теряют электроны, называются восстановителями, а вещества присоединяющие электроны, — окислителями. Следовательно, восстановитель при реакции всегда окисляется, а окислитель — восстанавливается. [c.136] В окислительно-восстановительной реакции могут участвовать нейтральные атомй (молекулы), элементарные ионы и сложные ионы. [c.136] Окислительно-восстановительные свойства нейтральных атомов и ионов можно легко объяснить с помощью периодической системы элементов Менделеева (см. табл. 11). [c.136] Выражением периодического закона явилась периодическая система элементов, оказавшая исключительно большое влияние на развитие химической науки. [c.136] Наиболее распространенная форма периодической системы химических элементов Менделеева — это восьми клеточная таблица (помещена в начале книги). [c.136] В периодической системе элемейты занимают места соответственно их порядковым номерам (от 1 до 104). Порядковым номером определяется величина положительного заряда ядра (число протонов) или число электронов на электронных слоях атома. [c.138] Формирование каждого периода начинается с элемента, в атоме которого на новом электронном слое находится один электрон оканчиваются периоды элементами, атомы которых имеют во внешнем слое 8 электронов (атомы благородных газов). Первый период заканчивается благородным газом гелием, имеющим на внешнем слое 2 электрона. Всего в периодической системе 7 периодов, номер периода указывает на число электронных слоев в атоме. Исключение составляет элемент V периода палладий, в атоме которого 4 электронных слоя. [c.138] а ПЯТОГО слоя. У элементов 93—103 распределение электронов подобно распределению вышестоящих в таблице лантанидов 61 — 71. Шесть валентных электронов урана распределяются по слоям так 5 6(1 75 . Для пяти валентных электронов протактиния (91) и четырех валентных электронов тория (90) возможны по две комбинации распределения электронов для Ра — 5/ 6ii 7s или 5/ 6 75 и для ТЬ — 5/ 6ii 7s или 6сР7з . Актинидов известно 14 (90—103). [c.139] Химические свойства элемента связаны с распределением электронов в атоме. Ряд элементов, обладающих сходными химическими свойствами, обусловленными одинаковым числом валентных электронов, называется гомологическим рядом, или рядом аналогов. Элементы одного и того же гомологического ряда, или аналоги, соединены в таблице сплошной или пунктирной чертой. [c.139] Сплошной чертой соединены аналоги главных подгрупп, а пунктирной — аналоги побочных подгрупп, лантаниды и актиниды. [c.139] Аналогия в свойствах элементов главных подгрупп определяется одинаковым числом электронов на внешней оболочке атомов этих элементов. Аналогия в свойствах элементов побочных подгрупп зависит не только от внешних электронов, но и от электронов, дополняющих, сверх восьми, соседний электронный слой. Так, элемент рений (2 = 75) с распределением электронов в атоме )2)8) 18)32)8 + 5)2 является аналогом элемента марганца (2 = 25), имеющего распределение электронов )2)8)8+5)2. Актиниды в химическом отношении являются аналогами лантанидов. [c.139] Изучение строения атомов позволило понять причину периодичности. Периодическое изменение свойств элементов связано с периодическим повторением сходных электронных структур. [c.139] В табл. И (стр. 137) они располагаются слева от. пунктирной точечной черты. К этой группе элементов относятся преимущественно металлы (исключение составляют Н, Не и В). [c.139] 11 элементы этой группы расположены шрава от пунктирной черты (кроме атомов инертных газов). Окислителями-восстановителями являются также водород и бор. [c.140] Для характеристики восстановительно-окислительных свойств нейтральных атомов пользуются величинами ионизационных потенциалов и сродства к электрону. [c.140] Ионизационный потенциал (единица вольт, V, в)—напряжение, при котором электрон отрывается от нейтрального атома служит мерой восстановительной активности атома. [c.140] Сродство к электрону (выражают обычно в килокалориях) — энергия присоединения одного электрона к нейтральному атому. Сродство к электрону может служить мерой сравнительной окислительной активности нейтральных атомов. Окислительная активность изменяется обратно изменению восстановительной активности. По имеющимся числовым данным величин ионизационного потенциала и сродства к электрону можно охарактеризовать изменение окислительно-восстановительной активности по периодам и гомологическим рядам элементов в периодической системе. [c.140] Например, нейтральный атом серы 5 с порядковым номером 16 имеет распределение электронов по слоям )2)8)6. Он может присоединить еще 2 электрона, переходя в двухзарядный отрицательный ион с электронной конфигурацией )2)8)8. [c.141] Вернуться к основной статье