Окисление и восстановление молекулы

К реакциям внутримолекулярного окисления — восстановления относятся процессы, при которых степени окисления изменяют разные элементы одной и той же молекулы. По механизму внутримолекулярного окисления — восстановлен ня протекают, в частности, реакции термического разложения соединений, например [c.248]

Поскольку электроны не могут существовать в растворе в свободном состоянии, атомы окислителя должны получить в общей сложности ровно столько электронов, сколько их отдают атомы восстановителя. Этим условием определяются как коэффициенты в уравнениях реакций окисления — восстановления, так и весовые о- ношения в этих реакциях. Отсюда ясно, что при подсчете величин грамм-эквивалентов окислителей и восстановителей следует И1 ходить из количества электронов, получаемых или отдаваемых п >и реакции одной молекулой вещества. [c.212]

Адсорбция Распределение Обмен ионов Диффузия молекул Образование малорастворимых соединений Образование комплексных соединений Реакция окисления — восстановления [c.187]

В редоксиметрии используются реакции окисления — восстановления, связанные с переходом электронов от одного иона (молекулы) к другому. Вещество, теряющее электроны, в этих реакциях является восстановителем, а приобретающее — окислителем первое вещество окисляется, а второе — восстанавливается. Следствием такого перераспределения электроно в является изменение степени окисления соответствующих атомов, молекул или ионов, причем степень окисления восстанавливающихся веществ понижается, а окисляющихся — повышается. Например, превращения Ре + в Ре +, С1 в С12, Си в Си + представляют собой окисление, поскольку степень окисления возрастает (Ре + и С1 теряют по одному электрону, а Сц2+ отдает 2 электрона). [c.343]

Катализ первого класса, сокращенно называемый электронным катализом , осуществляется на твердых телах — проводниках электрического тока (металлах и полупроводниках). Эти тела обладают рядом общих физико-химических свойств, связанных с наличием в них подвижных электронов. Для тел-проводников характерна электропроводность, окраска (т. е. заметное поглощение света в видимой области спектра), термоэлектронная эмиссия и внешний фотоэффект. К этому классу относятся каталитические реакции окисления, восстановления, гидрирования, дегидрирования, объединяемые в тип гемолитических. Все они сопровождаются разделением электронов в электронных парах молекул. Общий механизм действия катализатора сводится при этом к облегчению электронных переходов в реагирующих молекулах за счет собственных электронов катализатора. [c.13]

Реакции окисления-восстановления характеризуются изменением валентности элементов в молекулах взаимодействующих веществ. Это обусловлено перемещением электронов от молекул (ионов или атомов) восстановителя к мо- [c.71]

Общий механизм каталитического действия координационных комплексов сводится к облегчению электронных переходов в общей системе электронов и ядер внутри комплекса по сравнению с переходами между отдельными молекулами. С этих позиций естественно считать, что стадия образования координационных комплексов может ускорять как реакции окисления—восстановления, так и реакции перераспределения валентных связей (ин-тра- и интермолекулярные), поскольку между различными молекулами, входящими в координационную сферу комплекса в качестве лигандов, взаимодействие облегчается 5, 61. В случае гетерогенного катализа через координационные комплексы можно рассматривать активный центр как металл (его ион) с незаполненной сферой лигандов и применять к нему уже известные общие и частные принципы связи между строением комплексообразующего иона или ненасыщенного комплекса с его каталитической активностью. Существенную роль в определении активности катализатора в координационном катализе играют стабильность первоначально образующегося комплекса в реакциях, протекающих по механизму замещения лигандов. В этом случае, как следует из общей теории катализа и принципа энергетического соответствия Баландина, должна наблюдаться экстремальная зависимость между активностью катализатора и стабильностью комплекса. [c.59]

Железо функционирует как основной переносчик электронов в биологических реакциях окисления — восстановления [231]. Ионы железа, и Fe +, и Fe +, присутствуют в человеческом организме и, действуя как переносчики электронов, постоянно переходят из одного состояния окисления в другое. Это можно проиллюстрировать на примере цитохромов . Ионы железа также служат для транспорта и хранения молекулярного кислорода — функция, необходимая для жизнедеятельности всех позвоночных животных. В этой системе работает только Ре(П) [Fe(111)-гемоглобин не участвует в переносе кислорода]. Чтобы удовлетворить потребности метаболических процессов в кислороде, большинство животных имеет жидкость, циркулирующую по телу эта жидкость и переносит кислород, поглощая его из внешнего источника, в митохондрии тканей. Здесь он необходим для дыхательной цепи, чтобы обеспечивать окислительное фосфорилирование и производство АТР. Одиако растворимость кислорода в воде слишком низка для поддержания дыхания у живых существ. Поэтому в состав крови обычно входят белки, которые обратимо связывают кислород. Эти белковые молекулы способствуют проникновению кислорода в мышцы (ткани), а также могут служить хранилищем кислорода. [c.359]

Атомы О играют роль окислителя в реакциях молекулярного кислорода, для которого, степень окисления обоих атомов строго равна нулю, поскольку молекула симметрична и совершенно неполярна. Участвовать в реакциях окисления — восстановления могут атомы О в составе пероксидов — соединений, содержащих связь О — О, простейшим представителем которых является пероксид водорода НаО а. В этой молекуле степень окисления кислорода равна —1, так как каждый атом получает по одному электрону от связанного с ним атома Н, а связь 0 — 0 неполярна. Занимая по степени окисления кислорода промежуточное положение между молекулярным кислородом и обычными окислами и их производными, в которых степень окисления кислорода равна — 2 пероксид водорода может быть как окислителем, так и восстановителем. Поэтому он может, скажем, окислять ионы Ре в реакции [c.253]

Следом за ней может идти стадия межмолекулярного диспропорционирования, приводящая к накоплению окисленных и восстановленных молекул, или все ограничится перегруппировками внутри одной молекулы. [c.198]

ДО дает восстановленный катализатор и продукты реакции. Этот механизм возможен при взаимодействии одной молекулы окисляемого ве-и ества с одной молекулой кислорода, однако при глубоком окислении, когда по стехиометрии для реализации процесса необходимо участие в реакции большого числа молекул кислорода, механизм становится маловероятным (например, для окисления одной молекулы этилена в элементарном каталитическом акте должны одновременно участвовать три молекулы кислорода, для окисления более сложных молекул необходимы десятки молекул кислорода). Стадийный механизм включает по крайней мере две стадии процесса, при этом вначале происходит стадия диссоциативной хемосорбции кислорода на катализаторе с образованием активированного комплекса. На второй стадии молекула окисляемого вещества взаимодействует одновременно с несколькими активированными комплексами с образованием продуктов реакции и восстановлением катализатора. При гетерогенно-гомогенном радикально-цепном механизме катализатор облегчает наиболее энергоемкий этап цепного процесса - зарождение цепей. Образовавшиеся радикалы органических веществ десорбируются в газовую фазу, давая начало объемному развитию цепи. Гомогенные стадии в гетерогенно-гомогенном катализе изучены пока недостаточно глубоко. Многочисленные экспериментальные данные по глубокому окислению углеводородов часто проти- [c.11]

Ионно-электронный метод применяется для составления уравнения ионных окислительно-восстановительных процессов. Этот метод основан на составлении частных уравнений реакции восстановления иона (молекулы)-окислителя и окисления иона (молекулы)-восстановителя с последующим суммированием их в общее уравнение. Для этого необходимо составить ионную схему реакции, руководствуясь общими правилами составления ионных уравнений, т. е. записать сильные электролиты в виде ионов, а неэлектролиты, слабые электролиты, газы и осадки — в недиссоциированном виде. Не изменяющиеся в результате реакции ионы в ионную схему не включаются. Для реакции [c.188]

Для реакций внутримолекулярного окисления — восстановления характерно то, что окислитель и восстановитель находятся в молекуле одного и того же вещества, т. е. происходит переход электронов внутри молекулы данного вещества [c.30]

Сопоставляя числа атомов водорода в обеих частях схемы, видим что в правой части недостает восьми атомов водорода. Следовательно кроме непосредственных продуктов окисления-восстановления, указан ных в схеме реакции, образуется еще иода. Число молекул воды нахо ДИМ, исходя из числа недостающих атомов водорода. Дописывая в пра вую часть схемы четыре молекулы воды, получаем окончательное ураВ нение реакции [c.73]

Превращение SOr в SOr возможно только нри взаимодействии с частицами, содержащими кислород. В водном растворе такими частицами будут ионы OHi" и молекулы НаО. В кислом растворе концентрация ионов ОН ничтожна, значит, в процессе окисления участвуют молекулы Н2О. Превращение МпОГ в Мп + возможно лишь при взаимодействии с частицами, способными отнять у иона МпОГ атомы кислорода. В кислом растворе такими частицами являются ионы водорода. Таким образом, приходим к следующим уравнениям окисления и восстановления [c.56]

Эквивалент вещества в реакциях окисления — восстановления равен его мольной массе, деленной на число принятых или отданных молекулой электронов п [c.42]

В заключение следует отметить, что рассмотренный метод составления уравнений окислительно-восстановительных реакций, основанный на изменении степени окисления, применим для любых систем. Он может быть использован для окислительно-восстанови-тельных процессов, протекающих как в растворах и расплавах, так и в твердых системах гомогенного и гетерогенного характера, например при сплавлении, обжиге, горении и т. д. Вместе с тем вследствие формального характера самого понятия степень окисления используемые при этом схемы также являются формальными и применительно к растворам не отражают реально протекающих в них процессов. Более правильное представление о процессах окисления — восстановления в растворах дает метод электронно-ионных уравнений, который, как видно из самого названия, рассматривает изменения реально существующих в растворах молекул и ионов. [c.118]

Обладая сильными основными, восстановительными и нуклеофильными свойствами, эти частицы могут взаимодействовать не только со следами воды, но и с растворителем, а также с молекулами исходного эфира, причем в последнем случае процесс может идти по нескольким параллельным направлениям реакции окисления-восстановления (7.23), нуклеофильного присоединения [c.240]

Двойной электрический слой и соответствующая разность потенциалов возникает также при избирательной адсорбции ионов из одной фазы на поверхность другой при ориентированной адсорбции полярных или неполярных, но поляризуемых молекул на любой поверхности на границе металл — вакуум на инертном металле за счет окисления — восстановления неметалла при ионообменных процессах на границе стекло — раствор, ионообменная смола — раствор и др, [c.123]

Ионные реакции, сопровождающиеся изменением степени окис-ления атомов в молекулах реагирующих веществ, называются окислительно-восстановительными реакциями. Типичный процесс окисления-восстановления наглядно можно наблюдать в следующем эксперименте. [c.324]

Внутримолекулярное окисление-восстановление. К этой группе относятся превращения молекул, в которых два разных [c.327]

В реакциях внутримолекулярного окисления — восстановления в одной и той же молекуле имеется и окислитель, н восстановитель. Так, при термическом разложении [c.144]

Реакции третьего порядка. К ним относятся взаимодействия N0 с Hi, О2, I2, Вг2, а также процессы рекомбинации атомов или свободных радикалов в молекулы, реакции окисления — восстановления. При oA= oB= oD=fi для реакции А+В+О продукты получаем дифференциальное уравнение скорости = k(a — х) и после интегрирования [c.324]

Окислительным фосфорилированием называют сопряжение двух клеточных процессов экзергонической реакции окисления восстановленных молекул (НАДН Н" или ФАДН2) и эндергонической реакции фосфорилирования АДФ и образования АТФ. Впервые представление о сопряжении между аэробным дыханием и фосфорилированием АДФ было высказано в 30-х гг. XX столетия В. А. Энгельгардтом. Несколько позже, в 1940 г., В. А. Белицер и Е. Т. Цыбакова показали, что синтез АТФ из АДФ и Н3РО4 происходит в митохондриях при транспорте электронов от субстрата к кислороду через цепь дыхательных ферментов. Большой вклад в развитие концепции и механизма окислительного фосфорилирования внесли А. Ленинджер, П. Митчелл, С. Е. Северин, В. П. Скулачев, П. Бойер, Д. Е. Аткинсон и др. [c.200]

Атомы О играют роль окислителя в реакциях молекулярного кислорода, для которого степень окисления обоих атомов строго равна нулю, поскольку молекула симметрична и соверщенно неполярна. Участвовать в реакциях окисления — восстановления могут атомы О в составе пероксидов — соединений, содержащих связь [c.292]

Распад молекул на свободные радикалы под действием видимого или ультрафиолетового света (фотолиз) является мономолекулярной реакцией. Известны и бимолекулярные фотохимические реакции, однако в силу малого времени жизни возбужденных частиц они проходят с низкими выходами, так как значительная часть возбужденных частиц успевает потерять энергию электронного возбуждения путем испускания квантов илп конверсии в энергию термического возбуждения до встречи со вторым компонентом реакции. Мы остановимся на двух типах бимолекулярных фотохимических реакций — реакциях окисления — восстановления и реакциях, которые для невозбужденны. . молекул запрещены по симметрии. [c.369]

Карбонилы металлов способны к реакциям замещения и окисления — восстановления. Так, СО-группы в молекулах карбонилов могут замещаться на другие лиганды а-донорного и я-акцепторного типа (PF , P I3, N0 и др.), например r(PF3)3( O)g. [c.572]

В реакциях окисления — восстановления такие ионы и молекулы могут отдавать электроны окислителям и переходить и состояние с более высокой степенью окисления [c.95]

В переносе энергии принимают участие еще две другие молекулы, с которыми следует познакомиться, прежде чем перейти к рассмотрению цикла лимонной кислоты. Одной из них является никотинамидадениндину-клеотид (НАД), структура которого показана на рис. 21-22. Эла молекула напоминает АТФ, так как тоже содержит адениновую группу, рибозу и фосфатную группу. Однако важнейшей частью НАД является никотиновое кольцо, которое может попеременно восстанавливаться и окисляться. Эта молекула является окислительно-восстановительным переносчиком энергии. Когда какой-либо метаболит окисляется на одной из стадий цикла лимонной кислоты, окисленная форма никотинамидадениндннуклеоти-да, НАД , может присоединить два атома Н и восстановиться с образованием НАД Н и Н . Другим важным переносчиком энергии является флавинадениндинуклеотид (ФАД). который восстанавливается в ФАД Н2. Оба этих переносчика энергии питают последнюю производственную линию биохимической фабрики запасания энергии, завершающ ю окислительный цикл дыхательной цепи. Она представляет собой четырехстадийный процесс, в котором принимают участие ферменты-цитохромы и происходит повторное окисление восстановленных переносчиков энергии НАД Н и ФАД Н2. В этом процессе кислород восстанавливается до воды, а выделяющаяся энергия запасается в молекулах АТФ. Каждый раз, когда происходит повторное окисление восстановленной молекулы-переносчика энергии, выделяемая при этом окислении энергия запасается путем синтеза нескольких молекул АТФ. [c.328]

В превращениях, являющихся предметом этого сообщения, протекающих под влияние1у кислот, щелочей и органических оснований, гидроокисей металлов и солей (солевой катализ), происходит внутримолекулярное окисление — восстановление молекулы. Нередко эти случаи гомогенного катализа совершаются в условиях псевдогомогенного катализа. [c.309]

Когда атомы отдают электроны при образовании ионов, это называется окислением. Обратный процесс приобретения электронов называется восстановлением. (Для повторения см. гл. II, разд. Г.З.) Электроны переходят от одних атомов молекул или ионов к другим. Все элементы могут быть окислены или восстаиоплены с образованием продуктов окислительно-восстановительной реакции - атомов, молекул или ионов. Реакции окисления - восстановления называют также редокс-реакциями. [c.517]

На этой стадии высвобождается мало энергии. Ее главная цель заключается в превращении любой пищи в стандартный набор химических веществ и подготовке к более эффективным стадиям получения энергии. На второй стадии, называемой циклом лимонной кислоты, пировиноградная кислота окисляется до СО 2, а атомы водорода от пировиноградной кислоты переходят к молекулам-переносчикам НАД (никот инамидадениндинуклеотид) и ФАД (флавинадениндинуклеотид). На этой стадии тоже происходит запасание лишь очень небольшого количества свободной энергии в молекулах АТФ. Главной целью этой стадии является разделение большой свободной энергии (1142 кДж-моль ), заключенной в пировиноградной кислоте, на четыре меньшие и легче используемые части (приблизительно по 220 кДж моль ), которые содержатся в 4 молях восстановленных молекул, переносящих энергию. На третьей стадии процесса, называемой дыхательной цепью, происходит использование этих восстановленных молекул-переносчиков. Они повторно окисляются, а водородные атомы, полученные при окислении, используются для восстановления О2 в воду при этом происходит запасание выделившейся свободной энергии в синтезируемых молекулах АТФ. [c.326]

Ацетилкофермент А играет роль сырья в цикле лимонной кислоты, изображенном на рис. 21-23. В цикле лимонной кислоты ацетатная группа, содержащая два атома углерода, соединяется сначала с четырехуглеродным оксалоацетатом, в результате чего образуется шестиуглеродный цитрат-ион. Затем этот цитрат-ион распадается в семь стадий с высвобождением двух из его атомов углерода в виде Oj и снова восстанавливается в окса-лоацетат. Каждая из этих стадий цикла лимонной кислоты представляет собой окисление (изоцитрата в я-кетоглютарат, малата в оксалоацетат), либо перегруппировку, необходимую как подготовку к последующему окислению (цитрата в изоцитрат). На четырех окислительных стадиях высвобождающаяся энергия используется для восстановления молекулы-переносчика энергии НАД или ФАД. [c.330]

Общий механизм каталитического действия координационных комплексов сводится, как указывалось, к облегчению электроЦных переходов в общей системе электронов и ядер внутри комплекса, по сравнению с переходами между отдельными молекулами. В этом плане следует считать, что стадия образования координационных комплексов может ускорять как реакции окисления -восстановления, так и реакции перераспределения валентных связей (интра- и иртер-молекулярные), поскольку между различными молекулами вводящими в координационную сферу комплекса в качестве лига ов, взаимодействие облегчается. Этим правилом с большой вероятностью можно руководствоваться при подборе катализаторов. [c.153]

Реакции самоокисления — самовосстановления (реакции диспропорционирования, дисмутацин). В отличие от процессов внутримолекулярного окисления—восстановления, их протекание сопровождается одновременным уменьшением и увеличением степени окисления атомов одного и того же элемента. Поэтому эти реакции принципиально осуществимы лишь для тех веществ, в молекулах которых есть атомы со степенью окисления, промежуточной между минимально и максимально возможной. Легкость их протекания при прочих равных условиях связана с близостью энергетических уровней электронов в состояниях атомов, отвечающих разным степеням окисления. [c.91]

Ионно-электронный метод применяется д.пя состав.ления уравнений ионных окислительно-восстановительных процессов. Этот метод основан на составлении уравнений нолуреакций восстановления иона (молекулы)-окислителя и окисления иона (молекулы)-восстановителя. [c.163]

Последовательное отщепление углекислоты и воды является единственно возможным механизмом снижения энергетического уровня органического вещества в обстановке отсутствия окислителей. Схематично этот процесс включает в себя первоначально стадию концентрирования кислорода и водорода в отдельных участках сложной молекулы, т. е. стадию внутримолекулярного опряженного окисления — восстановления или диспропорционирования. [c.198]

Например, реакция (П1.36) между молекулой СН4 и атомом С1 является реакцией окисления — восстановления. В молекуле СН,, пара электронов, образующая связь С -Н, в равной мере принадлежит обоим атомам, т. е. на каждый из атомов приходится в среднем по одному электрону, как и в случае свободных атомов Н и С. Поэтому атому водорода в СН4 приписывают степень окисления 0. В образующейся молекуле НС1 связь Н—С1 noJtHpHa, электронное облако о-связи сильно смещено в сторону атома С1 и принято считать, что атом Н частично отдал свой электрон атому С1 и имеет степень окисления 1, а атом С1 восстановлен до степени окисления —1. Таким образом, происходит перенос электрона от атома Н к атому С1. [c.102]

Распространен электролиз с применением растворимых (а к т и в н ы х) а н о д о в, подвергающихся окислению. Во внешнюю цепь посылает электроны сам анод, при этом смещается равновесие между электродом и раствором. Применение активных анодов позволяет провод[1ть электролитическую очистку (рафинирование) металлов. Подлежащий рафинированию исходный (черновой) металл используется в качестве анода, а на катоде (материал катода служит подложкой ) осаждается чистый (рафинированный) металл. Так, при рафинировании меди в качестве анода берут исходную (черновую) медь, проводят электролиз нейтрального водного раствора СнЗОа. На катоде разряжаются ионы и выделяется медь, так как стандартный потенциал меди си/сиг+=+0,34 В значительно превышает потенциал процесса восстановления молекул Н О ( °—0,83 В) [c.165]