Окислительно-восстановительные реакции (редокс-процессы)

Окислительно-восстановительные электроды (редокс-электроды). Хингидронный электрод. Поскольку все потенциалопределяющие процессы протекают с участием электронов, каждый электрод может быть назван окислительно-восстановительным. Однако окислительно-восстановительными условились называть такие электроды, металл которых не принимает участия в окислительно-восстановительной реакции, а является только переносчиком электронов, процесс же окисления — восстановления протекает между ионами, находящимися в растворе. Схему электрода и уравнение потенциал-определяющего процесса записывают в виде [c.179]

Окислительно-восстановительные реакции играют очень большую роль в ряде биологических процессов. Эти процессы имеют существенное значение для сельского хозяйства. Так, установлено, что для нормального развития растений необходимо, чтобы окислительно-восстановительный потенциал почвы лежал в пределах 0,2—0,7 в. Многие технологически важные системы пищевой промышленности являются окислительно-восстановительными. Редокси-потенциал этих систем оказывает большое влияние на протекание многих ферментативных процессов в них и на интенсивность биологического окисления-восстановления ряда биоколлоидов. [c.272]

Реакции сопряженного гидрирования играют исключительно важную роль в биохимических процессах (окислительно-восстановительные, или редокс-процессы). Катализированные металлами группы Р1 реакции перераспределения водорода в органических молекулах являются моделями биохимических процессов, в которых катализаторами служат ферменты. Н. Д. Зелинский в одной из статей писал В живой природе имеется широкое поле течения и развития каталитических процессов. В клетках живого вещества рассеяны ускорители (катализаторы) с характерной специфичностью их действия. Особенно большую роль играют восстановительно-окислительные реакции в присутствии катализаторов, вырабатываемых живым веществом, каковыми и являются ферменты и энзимы. Гармоническое сочетание совокупности действия таких катализаторов представляет одно из главных условий жизни животного и растительного организма [10]. [c.447]

Окислительно-восстановительные реакции (редокс-процессы) [c.407]

Значительные осложнения при изучении окислительно-восстано-вительных свойств твердых редокситов связаны с большим временем достижения равновесия в системе редоксит - раствор медиатора. Время, необходимое для получения только одной точки на кривой титрования, может колебаться от нескольких часов [140] до нескольких суток [141] и даже недель [142, 143]. Однако и по истечении этого срока сложно сделать однозначное заключение о том, наступило равновесие для окислительно-восстановительной реакции между редокситом и медиатором или же установившийся потенциал является стационарным и определяется кинетическими факторами. Скорость установления равновесия в гетерогенной системе редоксит - раствор медиатора определяется скоростью химической реакции окисления-восстановления и диффузии медиатора к функциональным группам редоксита. Реакция окисления-восстановления редко является лимитирующей стадией. Как правило, стадия, определяющая скорость превращения в гетерогенной системе редоксит - раствор медиатора, -это диффузия [131]. Ускорить диффузионные процессы в редокс-полимерах можно созданием определенной структуры полимеров, [c.154]

Пользуясь таблицами редокс-потенциалов и зная, что в качестве окислителя всегда действует ОФ системы с большим алгебраическим значением потенциала, можно определить возлюжность и направленность тех пли иных окислительно-восстановительных реакций. При одинаковом или очень близком значении электродных потенциалов двух систем реакция между ними не имеет преимущественного направления и обе системы находятся в состоянии подвижного равновесия. Различие между редокс-потенциалами таких систем можно увеличить повышением концентрации ОФ одной системы и ВФ другой, в результате чего появляется возможность направленного процесса. [c.256]

Помимо редокс- процесса для переработки облученного горючего был разработан пурекс-процесс. В этом процессе для отделения урана и плутония друг от друга и от продуктов деления также применяется экстракция. В качестве экстрагента используется раствор ТБФ в инертном углеводородном разбавителе, а вместо А1(МОз)з высаливающим агентом является НМО.з, создающая высокую концентрацию нитрат-ионов. Окислительно-восстановительные реакции плутония, описываемые уравнениями (4) — (9), характерные для редо кс-процесса, находят применение и в пурекс-процессе. Но в пурекс-процессе лучше экстрагируется плутоний (IV), а не плутоний (VI). В условиях пурекс-процесса ТБФ также почти не экстрагирует плутоний (III). Это явление положено в основу разделения урана и плутония после первого экстракционного цикла. Проведением экстракции при 40—50° С достигаются повышенные скорости окислительно-восстановительных реакций, а следовательно, и лучшее разделение при экстракции. [c.240]

Адсорбция реагирующих частиц поверхностью электрода не является обязательным условием протекания всех электрохимических редокси-реакций. Однако обычно она играет важную роль, и без ее учета теория окислительно-восстановительных процессов не может быть полной. [c.445]

С другой стороны, исследования в области получения синтетического каучука, проводившиеся как во время, так и после войны, показали, что некоторые органические перекиси в комбинации с другими веществами обеспечивают возможность проведения низкотемпературной полимеризации, необходимой для получения материалов с весьма ценными свойствами Бута-диен-стирольный каучук (5ВН) вначале получали в процессе полимеризации, инициированной персульфатом калия, с применением додецилмеркаптана в качестве регулятора длины цепи. При температуре 50° С глубина превращения за 12—16 ч составляла 70%, при более низких температурах (35°С) полимеризация происходила значительно медленнее и для достижения сравнительно хорошей конверсии мономера требовалось более двух суток. В период 1946—48 гг. появились работы, в которых температура реакции была снижена до - 0°С. При этом в качестве инициатора использовалась гидроперекись кумола, но в дальнейшем было установлено, что другие гидроперекиси (циклогексилбензола, /г-ментана и диизопропилбензола) еще более активны при низких температурах и реакцию можно проводить при температуре —40° С в присутствии антифриза. В одной из работ применялась окислительно-восстановительная система ( редокс ) состоящая из гидроперекиси, сульфата двухва- [c.450]

Окислительно-восстановительные, или редокс, процессы включают перенос электронов от одного реагирующего вещества к другому. Титриметрические методы, основанные на реакциях переноса электронов, наиболее многочисленны и разнообразны по сравнению с методами, основанными на реакциях любого другого типа. [c.321]

Иногда при окислительно-восстановительных реакциях необходимо вносить подходящий комплексообразователь, чтобы определенным путем изменить редокс-потенциал некоторых из участников процесса. Так, медь (И) в растворах может быть обнаружена благодаря реакции с бензидином [c.182]

Выше проведен математический анализ диффузионной кинетики взаимодействия окислителя (или восстановителя) в редокситах. Это предельный случай кинетики, к реализации которого должны стремиться исследователи при создании перспективных с технологической точки зрения редокситов. Тем не менее, в некоторых случаях в редокситах скорость процессов лимитируется скоростью окислительно-восстановительной реакции [7, 156, 187, 204]. Поэтому при экспериментальном исследовании кинетики процессов с участием-редокситов следует прежде всего установить характер лимитируюшей стадии. Если лимитирующей стадией является реакция, то не должно наблюдаться зависимости скорости процесса от формы и размеров зерен редоксита. В этом случае можно наблюдать существенное увеличение скорости за счет введения в редоксит катализаторов. Если же путем подбора соответствующих активных групп при синтезе редоксита, тщательной его очистки от примесей и введением катализатора [2, 14, 111, 187, 205] обеспечена достаточно высокая скорость реакции, то скорость прохождения всего процесса будет определяться диффузией в зерне или в пленке. [c.82]

II. Формально представления о селективности электродов (по отношению к частицам, участвующим, в электродном процессе), широко используемые ионометрии, на оксредметрию не должны распространяться, так как здесь рассматриваются реакции, связанные с переходом одной частицы — электрона. Однако при наличии в растворе компонент нескольких редокс-систем кинетическая заторможенность многих окислительно-восстановительных реакций приводит к необходимости введения понятия [c.152]

При рассмотрении гетерогенной системы твердый редоксит - раствор медиатора и реакций, протекающих в ней, во внимание необходимо принимать не только окислительно-восстановительные, но и протолитические процессы. В [151] найдено значение величины параметра с/фп/с/рН для твердых редокситов на основе гидрохинона равное 59 10 мВ. В [152] при исследовании свойств сшитых сульфированных сополимеров винилгидрохинона и стирола этот же параметр составляет 20-25 мВ. [c.156]

Восстановительно-окислительные реакции иногда сокращенно называют редокс-реакциями, или редокс-процессами. Последние связаны с особенно высокой подвижностью валентных электронов , обусловливающих химические связи в молекулах соединений. Такие процессы зависят от перехода электронов от атомов или ионов одних элементов к атомам или ионам других. Поэтому способность к редокс-про-цессам связана с такими характеристиками, как потенциал ионизации и сродство к электрону. Сущность этих характеристик рассмотрена выше (глава 1, 7). [c.169]

Благодаря наличию ионов твердые тела с ростом температуры проявляют проводимость. Этот эффект можно использовать для создания газового сенсора. Особенно важны твердотельные электроды с проводимостью за счет оксидных ионов. Эти электроды являются редокс-электродами. Обычно материалом служит 2гОг, легированный СаО или YbaOa, в кристаллической решетке которого имеются катионные вакансии, что и объясняет ионную проводимость. Твердотельные электролитные сенсоры из 2гОг подходят для определения кислорода в выхлопных газах или для контроля металлургических процессов, где нужно определять кислород в расплавленном железе при температуре свыше 1000°С. Ионы 0 , образующиеся в результате окислительно-восстановительной реакции [c.497]

Для определения направления окислительно-восстановительных процессов необходимо рассчитать э. д. с. как разность потенциалов редокси-электродов, участвующих в данном процессе. Реакция будет протекать в направлении, в котором э. д. с. положительна. Например, реакция [c.196]

В последние годы большое внимание исследователей привлекают окислительно-восстановительные полимеры (редокс-полимеры, электропообменпые полимеры), что объясняется широкими перспективами их использования [216—220]. Редокс-полимеры используют для восстановления ионов железа, хрома, ванадия, церия,титана, серебра, плутония и др. [221, 222] с помощью редокс-полимеров получают перекись водорода их используют в качестве катализаторов в различных реакциях. В ряде процессов редокс-поли-меры успешно применяют для удаления кислорода из водных растворов, причем обескислороживание может проводиться с одновременным умягчением воды [223]. Это далеко не полный перечень областей применения редокс-полимеров. [c.96]

Окислительно-восстановительные иониты. При введении в ионит группы, представляющей собой окисленную или восстановленную форму соответствующей окислительно-восстановительной системы, получают ионит, обладающий электронообменными свойствами , который называют окислительно-восстановительным (редокс) ионитом. При прохождении через такой ионит раствор восстанавливается (или окисляется), при этом в зависимости от потенциала редокс-системы возможно селективное восстановление (окисление) [51]. Аналогичным действием обладают также электронообменные иониты [52], матрица которых представляет собой редокс-систему (обычно гидрохинон). Такие иониты не содержат ионогенных групп, т. е. не являются ионитами по данному выше определению. Но для них характерно протекание таких же реакций, как и в случае редокс-смол на них происходят электронообменные процессы [c.373]

Окислительно-восстановительные процессы в гетерогенной системе редоксит — раствор в общем случае сопровождаются прото-литическими реакциями и перераспределением ионов между фазой редоксита и водной фазой. Поэтому свойства редоксита нельзя рассматривать в отрыве от свойств равновесного с ним водного раствора. Приводя значение кажущегося стандартного окислительного потенциала редоксита, необходимо указывать pH, ионную силу и состав солевого фона равновесного с редокситом водного раствора. Вообще, более правильно окислительный потенциал редоксита понимать как окислительный потенциал гетерогенной системы редоксит —раствор в целом [312, 313]. [c.209]

Современной физикой установлено, что атом есть нейтральное тело, состоящее из положительно заряженного ядра, в которое входят протоны и нейтроны, и окружающих его отрицательно заряженных электронов. В химической реакции принимает участие наружный (внеядерный) слой электронов атома они могут присоединяться или отдаваться другому химическому веществу, участвующему в реакции. Процесс, при котором атом (или ион), теряя один или несколько электронов, получает в результате этого положительный заряд, называется окислением. Противоположный процесс, при котором атом или ион, присоединяя электрон, приобретает отрицательный заряд, называется восстановлением, Оба процесса взаимно связаны одно вещество окисляется и одновременно другое вещество восстанавливается. Вещество окисляющее называется окислителем вещество восстанавливающее называется восстановителем. Часто, ради краткости, к окислительно-восстановительным процессам применяется термин ге<1ох (редокс). [c.42]

При работе гальванических элементов на электродах происходит окислительно-восстановительные процессы. Однако материал электрода изменяется в этих процессах не всегда. В ряде случаев вещество электрода не принимает никакого участия в электрохимической реакции, а служит только для подвода или отвода электронов, образующихся в результате химической реакции между другими веществами. Такие электроды из химически инертных металлов получили название окислительновосстановительных электродов, а гальванические цепи, содержащие их,— окислительно-восстановительных цепей. Примером окислительно-восстановительного электрода или редокс-электрода может служить пластинка платины, погруженная в раствор, содержащий смесь солей хлористого и хлорного железа. Соединение низшей валентности элемента называют восстановленной формой, а соединение высшей валентности — его окисленной формой. Если такой электрод соединить с каким-либо другим в замкнутый гальванический элемент, то на нем будет протекать обратимая реакция Fe++ Fe+++ +е . [c.267]

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]

Третья группа объединяет деструктивные методы, основанные на глубоких превращениях органических молекул в результате редокс-процессов. Они обладают рядом существенных преимуществ по сравнению с рассмотренными выше методами очистки. Это, в первую очередь, их высокая эффективность и технологичность, компактность и простота автоматизации и управления. В большинстве случаев при их реализации не продуцируются осадки, в очищаемую воду не вносятся дополнительные загрязнения, которые в виде хлоридных, сульфатных и прочих ионов характерны для реагентных методов обработки. Деструктивная очистка, базирующаяся на окислительно-восстановительных реакциях, инициированных различными физикохимическими процессами, позволяет, к примеру, изменять структуру органических красителей вплоть до нарушения хромо-форно-ауксохромпого строения с последующим глубоким их расщеплением до более простых, легкоокисляемых органических продуктов или минеральных соединений, а также обеспечивает полную деградацию ПАВ с потерей их поверхностно-активных свойств [36, 46, 77]. [c.30]

Основное кислотно-основное равновесие А В-ЬН+ формально очень похоже на окислительно-восстановительную реакцию Я Ох + е. И в том и в другом случае реализуемые на практике процессы получают как комбинацию двух кислотно-основных или редокс-систем. Следовательно, представляет интерес указать на главные различия между обоими упомянутыми классами явлений. Прежде всего отметим, что равновесие между двумя кислотно-основными парами почти всегда устанавливается быстро, в то время как две редокс-системы часто реагируют очень медленно. Далее, вода и аналогичные растворители обратимо участвуют в кислотно-основных реакциях, однако обычно являются индифферентными растворителями для редокс-систем (в том случае, если они не окисляются или не восстанавливаются необратимо). По этой причине силу кислот и оснований всегда определяют, рассматривая равновесие со стандартной кислотно-основной парой, обычно с растворителем, тогда как редокс-системы характеризуют потенциалом относительно стандартного электрода. Стандартные окислительно-восстановительные потенциалы, конечно, тесно связаны с константами равновесия. Например, если окислительно-восстановительный потенциал системы К—Ох измеряют по отношению к стандартному водородйому электроду, величина потенциала определяется равенством РЕ = кТ пК, где К — константа равновесия процесса К + + HзO+ч Ox- /гИг + НгО. В общем случае, однако, термодинамику таких реакций нельзя исследовать непосредственно кроме того, соответствующие константы равновесия изменяются в пределах 50—60 порядков. Для характеристики кислотно-основных равновесий, вообще говоря, можно было бы использовать редокс-потенциал на том основании, что потенциал водородного электрода в растворе, содержащем кислотноосновную пару А—В, определяется константой равновесия процесса А- -е В + /гНг. Если окислительно-восстановитель-ный потенциал данной системы измерять относительно стандартного водородного электрода, соответствующую э. д. с. можно непосредственно связать с константой равновесия реакции А-)-Н20ч=ьВ + Нз0+. Значения констант равновесия [c.57]

В основе большинсттва реакций, используемых в качественном анализе, лежат редокс-нроцессы, обусловливающие появление и изменение цвета, образование осадков или проявление других, характерных свойств. Редокс-процессы нашли широкое применение и в количественном анализе. Так редоксметрия, электроанализ, полярография и другие методы целиком основываются на окислительно-восстановительных взаимодействиях. Рассмотрим поэтому некоторые основные вопросы, связанные, с этим типом процессов. , [c.120]

Следует, однако, отметить, что в необратимых, а также малобуферных системах потенциал индифферентного электрода, как правило, не принимает устойчивого значения [84,88]. В некоторых случаях удается добиться стационарности измеряемого потенциала. Вместе с тем и в этом случае мы можем говорить лишь о какой-то инструментальной величине, а не о термодинамически строгой функции. Кроме того, технологические растворы ЦБП представляют собой многокомпонентные системы, содержащие целую гамму составляющих, различающихся по своим редокс-свойствам. В таких системах окислительные потенциалы, как правило, прямо не связаны с окислительно-восстанови-тельным уровнем исследуемых растворов. В них потенциалопреде-ляющие процессы на электродах необратимы, и потенциал навязывается одной системой с наибольшим током обмена. Эта система вообще может не иметь места в исследуемом растворе, а образовывается на поверхности электрода в результате каталитического взаимодействия его поверхности с исследуемым раствором. В некоторых случаях указанные трудности удается преодолеть, используя медиатор [89]. В качестве последнего применяют обратимую окислительновосстановительную систему, например редокс-индикаторы, феррициа-нид-ферроцианид калия и др. Если медиатор не изменяет механизма объемных окислительно-восстановительных реакций, быстро реагируя на изменение значений потенциала, с его помощью удается выяснить как кинетику процессов, так и механизм протекающих реакций. Так, в [90] при оценке редокс-свойств лигнина в процессе щелочных обработок использованы в качестве медиаторов ализарин 8 и индигокармин. Изменение редокс-состояния лигнина без предварительного его выделения из раствора оценивали по изменению спектральных характеристик и по значениям потенциала платинового электрода в системе лигнин - индикатор. [c.132]

С этих позиций весьма перспективным представляется разработка деструктивных методов очистки сточных вод, базирующихся на глубоких превращениях органических загрязнений в результате редокс-процессов. Окислительно-восстановительные реакции, инициированные различными активными физико-химическими агентами, обладающими большим запасом химической энергии в момент их образования, позволяют, к примеру, обеспечивать полную деградацию ПАВ с потерей их поверхностно-активных свойств, а также изменять структуру органических красителей вплоть до нарушения хромофорно-ауксо-хроглного строения. Это приводит к последующему глубокому расщеплению промежуточных продуктов трансформации до более простых, легкоокисляемых органических соединений или минеральных безвредных веществ. [c.4]

По существу первичный фотохимический процесс фотосинтеза можно отнести к окислительно восстановительной реакции с переносом электронов (или водородных атомов) от донора (НгО) к акцептору— ТФПН, который выступает в качестве переносчика водорода к СОг- Так как разность между редокс-потенциалами пар [c.464]

Особенности кинетики рассмотренных выше процессов связаны с прочной фиксацией окислительно-восстановительных групп внутри редоксита. В редокс-ионитах, которые получаются путем насыщения ионов противоионами, обладающими спесобностью вступать в окислительно-восстановительные реакции, может реализоваться внешнедиффузионная кинетика. Это было установлено, в частности, при изучении процесса поглощения растворенного в воде кислорода анионитами, насыщенными ионами 80 [187]. [c.107]

Пути модификации химически активных полимеров III группы — редокситов, имеющих в своем составе редокс-функциопаль-ные группы, аналогичны рассмотренным выше для химичесзси активных полимеров первых двух групп. С их помощью можно осуществлять только окислительно-восстановительные реакции. Путем модификации ионитов первых двух групп, заключающейся в нанесении металлов с последующим их восстановлением, получаются редокс-иониты, которые позволяют осуществлять одновременно окислительно-восстановительные и понообменные процессы. Для увеличения их окислительно-восстановительной способности целесообразно использовать в качестве носителей металлов макропористые иониты с большой удельной поверхностью. [c.81]

Любое состояние химического равновесия может быть описано константой равновесия К. Это очень полезный параметр, и он может быть использован для описания большого ряда аналитически важных химических процессов, та- ких, как кислотно-основные взаимодействия, комплексообраэованне, а также окислительно-восстановительные (редокс) реакции. Гетерся енные равновесия играют важную роль в современных аналитических методах разделения, таких, как экстракция и хроматография. Константа равновесия — это средство, с помопц>ю которого могут быть представлены и подробно описаны химиче-ские равновесия всех типов. Введение этой характеристики системы позволяет объяснять и моделировать особенности химических процессов в сложных системах. [c.121]