Реакции окисления — восстановления. Важнейшие окислители и восстановители

РЕАКЦИИ ОКИСЛЕНИЯ — ВОССТАНОВЛЕНИЯ. ВАЖНЕЙШИЕ ОКИСЛИТЕЛИ И ВОССТАНОВИТЕЛИ [c.146]

Тем не менее существует ряд реакций, где эти различия не проявляются столь определенно. Такие реакции, а именно реакции окисления, восстановления и превращения моносахаридов под действием кислот я оснований являются общими для всех моносахаридов. Они очень важны, так как с воздействием кислот и оснований, окислителей и восстановителей приходится постоянно встречаться при проведении всех других более специфических реакций моносахаридов. [c.77]

Быстрое развитие в конце XIX и в начале XX столетия физической химии также сильно способствовало прогрессу аналитической химии. В области теории анализа особенно большую роль сыграло введение С. Аррениусом (1859—1927) теории электролитической диссоциации (в 1887 г.), примененной наряду с законом действия масс В. Оствальдом (в 1894 г.) для теоретического обоснования ряда аналитических реакций и приемов работы, носивших ранее в значительной мере эмпирический характер. Важное значение для анализа имели также работы немецкого физико-хи-мика В. Нернста (1864—1941), установившего правило произведения растворимости и разработавшего теорию гальванических элементов, а также Л. В. Писаржевского (1874—1938), вскрывшего сущность окислительно-восстановительных реакций как процессов, связанных с переходом электронов (1910—1914 гг.). Физическая химия обогатила аналитическую химию также учением об окислительных потенциалах, позволяющим теоретически предвидеть направление течения реакций окисления—восстановления, вычислять константы равновесия их, выбирать наиболее подходящие окислители и восстановители и решать ряд других весьма важных вопросов. [c.38]

Составление уравнений реакций окисления-восстановления значительно облегчается, если известны свойства важнейших окислителей и восстановителей, так как это дает возможность предвидеть результаты реакции. [c.310]

Для расчета результатов титрования закисного железа перманганатом в присутствии серной кислоты не имеет значения образование некоторых промежуточных соединений важно знать только исходные и конечные валентные состояния железа и марганца. Обстоятельства резко изменяются в присутствии некоторых посторонних веществ (например, ионов хлора), которые в данных условиях не реагируют ни с окислителем, ни с восстановителем. Неустойчивые промежуточные продукты могут в ряде случаев взаимодействовать с посторонним веществом (например, окислять ионы хлора). Таким образом, постороннее вещество, которое в данных условиях само по себе не реагировало с основными компонентами реакции в отдельности, теперь оказывается вовлеченным в процессы изменения валентности. Такие процессы называются сопряженными реакциями окисления или восстановления. [c.358]

Напомним, что окисление представляет собой кажущуюся потерю электронов атомами, ионами или молекулами, а восстановление — кажущееся приобретение электронов атомами, ионами или молекулами. Окислительный и восстановительный процессы неотделимы друг от друга и представляют собой конкурирующие реакции, осуществляемые в количественно эквивалентной мере. Электроны, теряемые в окислительной полуреакции, должны быть получены в восстановительной полуреакции. Уравнения таких полуреакций можно составить отдельно, а затем скомбинировать, умножив каждое из них на соответствующие коэффициенты, и в результате получить уравнение окислительно-восстановительной реакции, в котором не будет ни приобретаемых, ни теряемых электронов. В качестве примера в табл. 16.1 приведены уравнения нескольких наиболее распространенных полуреакций, в которых участвуют важнейшие окислители и восстановители. Отметим, что в подобных процес- [c.283]

Рассмотрим окислительно-восстановительную реакцию, при которой восстановитель В передает свои электроны окислителю А постепенно. Первоначально восстановитель передает пару электронов в совместное обладание окислителю, так что возникает соединение которое, далее, распадается с образованием окисленной формы восстановителя (5 ) и восстановленной формы окислителя (А ). Такой процесс в общем случае нельзя расчленить на независимые частные реакции образования ионов А и В , так как ход этого процесса зависит от свойств промежуточного соединения, возникающего при совместном протекании реакций образования указанных ионов. Из свойств соединения АВ в данном случае важнейшим является способность распадаться на ионы А и Эту способность можно охарактеризовать некоторой разностью внутрикомплексных окислительно-восстановительных потенциалов Еа и Еь, в промежуточном соединении АВ, связанной со свободной энергией (А/ о) распада соединений АВ на ионы А и В+ следующим уравнением [c.741]

При составлении уравнений окислительно-восстановительных реакций (ОВР) важно уверенно находить окислитель и восстановитель. Для облегчения этой задачи в табл. 2 приведены некоторые типичные окислители и восстановители, часто встречающиеся в химических уравнениях, а также соответствующие процессы восстановления и окисления (запись этих процессов иногда называют электронными уравнениями). [c.92]

Взаимные переходы марганца низшей степени окисления в высшие и обратно. Чрезвычайно важными и интересными реакциями различных соединений марганца являются взаимные переходы марганца низшей степени окисления в высшие. Процесс окисления или восстановления соединений марганца может проходить в различной среде и при действии всевозможных окислителей или восстановителей. Среда и выбор окислителя или восстановителя оказывает на реакции существеннейшее влияние. Так, например, окисление кислородом воздуха в щелочном растворе идет до Мп [c.343]

Перемещение водорода в органических соединениях в гомогенной среде происходит при многих важных реакциях с участием изопропилата алюминия, например восстановление по Меервейну — Понндорфу и окисление по Оппенауэру. Этим реакциям недавно были посвящены обзорные статьи [2—4], поэтому в данном разделе кажется целесообразным рассмотреть только те процессы перемещения водорода в гомогенной среде, которые не связаны с веществом типа изопропилата алюминия. Основная проблема реакций рассматриваемого типа заключается в- применении достаточно мощных окислителей и восстановителей. Хиноны, представляющие собой группу очень сильных органических окислителей, находят все возрастающее применение как дегидрирующие агенты. Другие акцепторы применяются гораздо реже. Гидрирование органическими восстановителями можно использовать лишь в ограниченной мере, так как трудно получить достаточно активные и стойкие доноры. [c.329]

Окисление и восстановление ионов кислородсодержащих кислот. Кислородсодержащие кислоты обладают значительным окислительным или восстановительным действием, а некоторые из них, например сернистая, действуют в обоих направлениях. Сила окислительного и восстановительного действия связана с особенностями элемента и важна с практической точки зрения. Эта сила меняется в зависимости от pH и может быть выражена через потенциал стандартного электрода Ей. В табл. 4.11 приведены ряд реакций для кислот с центральными атомами подгрупп УИБ—1ИБ и последовательность изменения потенциалов относительно нормального водородного электрода. Слева приведены окислители, а справа—восстановители. Отрицательные величины о показывают, что при [c.172]

Знание величин потенциалов различных окислительно-восстановительных систем плутония имеет важное значение для его химии. Величины окислительно-восстановительных потенциалов позволяют не только определить границы устойчивости ионов плутония различных степеней окисления и рассчитать их равновесные концентрации в растворах, где протекают реакции диспропорционирования, но и оценить их поведение по отношению к различным окислителям или восстановителям. Кроме того, знание величин окислительно-восстановительных потенциалов различных плутониевых пар дает возможность судить о степени закомплексованности ионов плутония в различных средах. Величины окислительно-восстановительных потенциалов различных плутониевых пар приведены в ряде обзоров [168—170]. Ввиду отсутствия сведений о коэффициентах активности ионов плутония различных степеней окисления, во всех исследованиях приводятся значения формальных потенциалов—Еф, т. е. потенциалов при отношении концентрации окисленной формы к восстановленной, равной единице. Величины потенциалов, таким образом, соответствуют определенному раствору при той или иной заданной ионной силе. [c.114]

Для аналитических целей весьма важное значение имеет соотнощение окисленной и восстановленной форм компонентов двух участвующих в реакции пар в точке эквивалентности, так как этим определяется полнота взаимодействия окислителя с восстановителем. Например, для разобранной выше реакции [c.83]

Самым важным процессом из тех, которые имеют отношение к запасанию биохимической энергии в молекуле АТФ, является система реакций с участием цепи переноса электронов (хиноны, цитохромы и т. д.). С помощью этого процесса осуществляется сопряжение восстановления окислителя Yix, образующегося в системе I фотохимическим путем, с окислением восстановителя, т. е. либо Xred, образующегося у высших растений в системе II, либо экзогенного донора водорода ДНг — в случае бактерий (реакция ХП.15). Суммарная реакция образования восстановленного НАДФ с одновременным фосфорилированием выглядит так [c.327]

Окисление в кислой среде. Одной из важнейших реакций окисления Сг+— в кислой среде является реакция с NaBiOg в азотнокислой или сернокислой среде. В присутствии восстановителей, в том числе и НС1, происходит восстановление окислителей, поэтому нельзя подкислять растворы соляной кислотой. [c.248]

Окислительно-восстановительные равновесия. Процессы окисления - восстановления представляют собой химические реакции, в ходе которых происходит перенос электронов (ё). Уравнения, описывающие перенос электронов основаны на принципе электронного баланса сколько отдано восстановителем, столько принято окислителем. Важными характеристиками данного процесса являются степень окисления и концентрации всех компонентов. Однако в окислительно-восстановительной системе необходимо знать и общую концентрацию "действующих" электронов. Общая аналитическая концентрация всех компонентов определяется решением уравнения массопереноса (5) для водных компонентов и баланса масс (10) для компонентов-сорбентов. Общая концентрация действующих электронов определяется из уравнения массопереноса свободных электронов, идентичного уравнению (1), где j заменено на ё и, следовательно, с - концентрация свободных элекфонов в растворе, в которое добавлены результаты умножения уравнения (1) на а е, а уравнения (4) - на (стехиометрические коэффициенты электронов в j-виде водных видов компонентов и компонентов-сорбентов, соответственно) и суммирование на j от 1 до Na и Nj соответственно, а также умножения уравнения типа (1) для видов, вступающих в процессы комплексообразовани% на aje, а уравнения типа (4) для сорбированных и осажденных видов на aje и aje, соответственно (aj .a и а - стехиометрические коэффициенты электронов -вида комплексных, сорбированных и осадившихся компонентов, соответственно) с суммированием по от 1 до М , Му и Мр, соответственно. Используя принцип сохранения (баланса) ё, получаем уравнение, идентичное (5), описывающее перенос действующих ё, где j. S , P и Tj заменены на С , S . Ре и Tf , соответственно (концентрации действующих ё в водной фазе, фазе сорбентов, в твердой фазе и общая концентрация дей- [c.28]

Наконец, существует еще одна важная аналогия между кислотами и основаниями — с одной стороны, и окислителями и восста-иовителями —с другой. Так, в случае кислотно-основных реакций для того, чтобы какое-нибудь соединение проявляло кислотное свойство, необходимо присутствие в растворе основания, обладающего большим сродством к протону, чем основание, образуемое из кислоты, отдающей протон. Подобным же образом и в окислительно-восстановительных реакциях электроны не могут существовать растворе в свободном состоянии, для того чтобы какой-нибудь восстановитель проявлял свои свойства, необходимо присутствие окислителя, имеющего ббльщее сродство к электронам, чем окислитель,— продукт окисления данного восстановителя. Следовательно, точно так же, как в кислотно-основных системах, следует говорить не об отдельном окислителе или восстановителе, а об окислительно-вос-становительных системах, компонентами в которых являются окисленная и восстановленная формы одного и того же соединения. [c.344]

Значительное число реакций в зоне активной мифации химических элементов происходит по типу окислительно-восстановительных реакций. Активными окислителями являются кислород, галогены, Ре " , Мп" , Аз , У" , Сг , активными восстановителями — Ре , Со , Мп , 5 . Окислительно-восстановительный потенциал Е , является важной геохимической константой природных растворов, определяющей способность к окислению или восстановлению ионов. Эта способность зависит от присутствия одного или нескольких компонентов, определяющих направление окислительно-восстановительных реакций к ним относятся свободный кислород, органические соединения, [c.125]

Сущность механизма этой важной для синтеза фенолов реакции состоит в следующем. Сера, имеющая в сульфокислоте степень окисления +5, подвергается восстановлению ионом ОН (или ОГ), который, атакуя контактный атом углерода (связанный с серой), передает в переходном состоянии часть заряда на вакантную орбиталь бензольного кольца и часть на сульфитный (не сульфатный) кислород. Минуя стадию переходного состояния, атом серы уносит целый электрон, который первоначально принадлежал иону ОН . Таким образом, ОН служит восстановителем, а -ЗОзО Ма — окислителем. [c.529]

С того времени программа практикума органической химии на химическом факультете Московского университета претерпела ряд существенных изл1енений при этом, естественно, изменилась и программа курса Синтетические методы органической химии , читаемого студентам при прохождении ими практикума. В связи с этим главы Восстановление (проф. Р. Я. Левина) и Окисление (проф. Ю. С. Шабаров) выпуска IV построены по новой программе. В ннх o нoвнQe внимание уделяется тем реакциям восстановления и окисления, в процессе которых действию восстановителя или окислителя подвергается углеродный скелет молекул веществ, относящихся к важнейшим классам органических соединений (углеводороды и их кислородные производные — спирты, альдегиды, кетоны, кислоты). Такой выбор позволяет на простейших примерах дать представление о синтетических возможностях каждого метода. [c.3]