ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Окислительно-восстановительные реакции из "Основы общей химии Т 1" При обработке иода озоном образуется желтоватый расплывающийся на воздухе (с разложением) порошок состава ЬОд. Последний представляет собой среднюю иодноватокислую соль трехвалентного иода — 1(Юз)3. Выше 75° С он разлагается с выделением иода. [c.283] Для дальнейших рассуждений несущественно, переходят ли электроны с одного атома на другой вполне (ионная связь) или же только более или менее оттягиваются (полярная связь). Поэтому при разборе материала данного параграфа мы будем говорить об отдаче или присоединении электронов независимо от действительного типа валентной связи. В общем, следовательно, окислительно-восстановительные реакции можно определить как процессы, связанные с переходом электронов от одних атомов к другим. [c.284] Для составления уравнения окислительно-восстановительной реакции прежде всего необходимо знать химические формулы вводимых в нее веществ и получающихся продуктов. Первые мы, естественно, знаем, вторые должны быть установлены либо специальным химическим исследованием, либо на основании известных свойств элементов. Так как, однако, окислительно-восстановительные процессы протекают обычно в водных растворах, непосредственно определить, участвует ли вода в реакции, часто бывает невозможно и это выясняется лишь при составлении уравнения. [c.284] Простейшим примером окислительно-восстановительного процесса может служить любая реакция вытеснения. Ниже рассматривается несколько более сложное взаимодействие раствора хлорноватой кислоты с элементарным фосфором. [c.284] Само собой разумеется, что нет надобности переписывать реакцию несколько раз, и все вышеуказанные операции производятся последовательно с одним и тем же уравнением (при некотором навыке — в уме). Признаком правильности расставленных коэффициентов является равенство числа атомов каждого элемента в обеих частях уравнения. [c.286] Б) Окислитель или восстановитель расходуется также на связывание получающихся продуктов. [c.287] Г) Окислителем (или восстановителем) является перек некое соединение. Такие соединения обычно представляют собой производные перекиси водорода и ведут себя аналогично последней (IV 6). В молекуле Н—О—О—Н связь между атомами кислорода неполярна, поэтому значность каждого из них равна —1. При окончательном распаде Н Оо значность кислорода становится равной —2, а [три восстановительном—равной нулю. Следовательно, и в том, и в другом случае перекисная группировка —О—О— соответствует двум электронам. [c.288] Практически для создания в растворе кислой среды чаще всего пользуются серной кислотой (НС1 и HNO3 применяют реже, так как первая из них способна окисляться, а вторая сама является окислителем и поэтому в обоих случаях иногда могут протекать различные побочные реакции). Для создания щелочной среды служит обычно NaOH или КОН. [c.288] Подобным же образом, приписывая в Н—G=N водороду значность +1, а азоту —3, получаем для углерода (в силу электронейтральности молекулы л значлость Ч-2. [c.289] Вместе с тем на значениях коэффициентов окислительно-восстановительного уравнения характер внутримолекулярного распределения значностей не сказывается. Так, для реакции сгорания H N в кислороде 4H N+5O2=2H2O+4 O2+2N2 основные коэффициенты 4 и 5 вычисляются независимо от того, принять ли для отдельных атомов молекулы H N приведенные выше (доп. 2) значности или какие-либо иные (например, нулевые). Само собой разумеется, что при любом распределении значностей должна быть обеспечена электронейтральность молекулы в целом. [c.290] Уравнивание числа атомов бария дает 5Ва(Юз)2 — Ва5(Ю6)2. Учитывая затем число атомов иода и кислорода, получаем окончательно 5Ва(1О3)2=Ва5(1Об)2+412+9О2. [c.290] Из этих данных видно, что наиболее отчетливо окислительная тенденция выражена у атомарного кислорода. Восстановительная тенденция Н2Ог характеризуется потенциалами + 0,69 в (кислая среда) и —0,05 в (щелочная среда). [c.292] Как правило, окислительно-восстановительные процессы протекают в водных растворах. Однако достаточно энергичными восстановителями (например, Н ) сама вода может быть восстановлена до свободного водорода, а достаточно сильными окислителями (например, р2 — окислена до свободного кислорода. Поэтому устойчивыми в водных растворах будут не всякие окислители и восстановители, а лишь такие, потенциалы которых лежат в определенных пределах. Из рис. VII-17 видно, что к области полной устойчивости примыкают довольно широкие (и резко не отграниченные) зоны, в которых восстановители или окислители практически устойчивы из-за медленности их взаимодействия с водой. [c.292] Потенциалы переходов, не показанных на подобных схемах, часто могут быть рассчитаны по приведенным данным. Например, для перехода НСЮз— lj u кислой среде будем иметь ( + 1,15+1,27+1,64.2+1,63) 5= + 1,47 в. [c.292] Соотношение между окислительными потенциалами различных галоидных соединений наглядно показано па рис. VI1-I8. Из него вытекает, в частности, энергетическое обоснование приведенного в основном тексте примера зависимости направления процесса от реакции среды в кислой среде окислительный потенциал Ь ниже, а в щелочной выше, чем у ПЮз (или lO-j). [c.293] Вернуться к основной статье