Реакции без изменения состояния окисления элементов

По количеству энергии, необходимой для изменения состояния окисления, элементы различаются между собой. Правильный выбор реагентов дает возможность окислить или восстановить определяемый элемент в присутствии других элементов переменной валентности. Реакции окисления — восстановления связаны с изменением энергии, поэтому наиболее подходящий окислитель или восстановитель можно выбрать на основании энергетических расчетов. Таким же путем можно предсказать характер взаимодействия группы элементов сданным окислителем или восстановителем. [c.367]

Электродвижущие силы. Электродные процессы как в гальванических элементах, так и при электролизе всегда связаны с изменением заряда атомов (ионов) или атомных групп, т. е. представляют собой окислительно-восстановительные реакции. Для получения электрического тока необходимо провести окислительно-восстановительную реакцию в такой форме, чтобы процессы окисления и восстановления происходили раздельно (на разных электродах) и в результате этого электроды переводились бы в такие состояния, при которых электрические потенциалы их были различны. [c.415]

Эффективность присадки зависит от валентного состояния и положения элементов в молекуле присадки, наличия функциональных групп, их синергизма и других факторов. Применение фосфор-, серу-, кислород- и азотсодержащих соединений в качестве присадок к смазочным маслам тесно связано с особенностью электронной структуры этих элементов. Взаимодействие их с металлической поверхностью деталей двигателя приводит к модифицированию последней (изменению структуры) и за счет образования защитных пленок обеспечиваются противокоррозионные, противоизносные и противозадирные свойства указанных соединений в растворе масел. Кроме того, присадки, содержащие эти элементы, стабилизируют масло, обрывая цепь окисления по реакции с пер-оксидными радикалами и разрушая гидропероксиды. [c.9]

Реакции, сопровождающиеся изменением валентного состояния (степени окисления) атомов элементов в молекулах, ионах или кристаллических веществах, называются окислительно-восстановительными. [c.259]

Для окисления этилена в окись этилена на Ag и для окисления пропилена в акролеин на смешанных окислах наблюдается явное соответствие между изменением селективности действия контакта под влиянием добавок и работой выхода [18]. Причина этого может заключаться в разной заряженности переходных комплексов на независимых этапах или направлениях реакции, определяющих скорости мягкого и глубокого окисления. Объединение добавок в группы по знаку и в ряды по величине изменения работы выхода могло бы быть весьма полезным для подбора селективных катализаторов окислительно-восстановительных реакций. По нашим данным, щелочные и щелочноземельные элементы, в элементарном состоянии и в виде окислов, сильно уменьшают, а галогены, кислород, сульфат-ионы— повышают работу выхода. [c.29]

Из вышеприведенных данных следует, что энергия отдачи атомов в результате реакции п, у) явно недостаточна для процессов кинетической активации и образования многократно заряженных ионов. Не может произойти и встряска электронной оболочки вследствие внезапного изменения атомного номера ядра, так как при этом образуется радиоактивный изотоп того же самого элемента. И тем не менее при облучении тепловыми нейтронами химических соединений, не находящихся в своем наивысшем окисленном состоянии, после реакции п, у) иногда наблюдается появление радиоактивных атомов в состоянии более высокого окисления. Так, при облучении соединений двухвалентного олова обнаруживается фракция радиоактивных изотопов олова в четырехвалентном состоянии. [c.239]

Элементы группы азота обнаруживают еще более разнообразные тенденции к изменению свойств, чем халькогены, причем часто образование тех или иных продуктов в большей степени зависит от скоростей реакций, чем от положения равновесия в них. Азот — типичный неметалл, в водных растворах его соединений для азота характерно существование трех устойчивых степеней окисления, однако в силу кинетических причин возможно образование большого числа других состояний. Висмут уже вполне типичный металл и существует только в двух относительно устойчивых состояниях, одно из которых — свободный элемент. Фосфор и мышьяк довольно реакционноспособны мышьяк обладает несколькими метастабильными состояниями, а фосфор значительным их числом. [c.470]

Относится ли данная реакция к окислительно-восстановительным Если принимать во внимание изменение величины валентности, то можно сказать, что здесь атомы водорода и хлора не изменяют своей валентности. Водород и хлор одинаково одновалентны как в Нг и СЬ, так и в НС1. Здесь происходит лишь перераспределение связей и оттягивание связующей пары электронов в сторону более электроотрицательного атома хлора. Поэтому условились ввести в химию представление о степени окисления, характеризующей состояние элемента в соединениях. Образование молекул простых веществ и соединений с полярной и ионной связью сопровождается появлением электронных пар. Различие состоит в том, что в первом случае электронная пара никуда не оттягивается и симметрично расположена между ядрами обоих- атомов, во втором— частично оттягивается к ядру атома более электроотрицательного элемента и в третьем — оттягивается полностью. [c.68]

Реакции без изменения состояния окисления элементов чаще всего протекают в газовых и жидких растворах с участием ионов. Как известно, ионные реакции обратимы, и теоретически каждой системе ионов при данных условиях отвечает определенное состояние равновесия. Смещение химического равновесия (иногда практически нацело) происходит при уменьшении концентрации каких-либо ионов за счет образования относительно мало ионизирующихся молекул или комплексных ионов малорастворимых или летучих соединений правило Бертолле). Так, в реакции нейтрализации ионное равновесие смещается в сторону образования мало ионизирующихся молекул растворителя, например в водном растворе [c.207]

Атомам в соединениях и комплексных ионах приписывают степень окислении, чтобы иметь возможность описывать перенос электронов при химических реакциях. Составление уравнения окислительно-восстановительной реакции основывается на требовании выполнения закона сохранения заряда (электронов). Высшая степень окисления атома, как правило, увеличивается с ростом порядкового номера элемента в пределах периода. Например, в третьем периоде наблюдаются такие степени окисления На + ( + 1), Мя" + ( + 2), А1 -" ( + 3), 81Си( + 4), РР5(5), 8Рв( + 6) и СЮЛ + 7). Степень окисления атома часто называется состоянием окисления атома (или элемента) в соединении. Реакции, в которых происходят изменения состояний окисления атомов, называются окислительно-восстановительными реакциями. В таких реакциях частицы, степень окисления которых возрастает, называются восстановителями, а частицы, степень окисления которых уменьшается, называются окислителями. В окислительно-восстановительной реакции происходит перенос электронов от восстановителя к окислителю. Частицы, подверженные самопроизвольному окислению — восстановлению, называются диспропорционирующими. В полном уравнении окислительно-восстановительной реакции суммарное число электронов, теряемых восстановителем, равно суммарному числу электронов, приобретаемых окислителем. Грамм-эквивалент окислителя или восстановителя равен отношению его молекулярной массы к изменению степени окисления в рассматриваемой реакции. Нормальность раствора окислителя или восстановителя определяется как число его эквивалентов в 1 л раствора. Следовательно, нормальность раствора окислителя или восстановителя зависит от того, в какой реакции участвует это вещество. [c.456]

Изменения состояния переходных элементов в результате предварительных обработок цеолитов оказывают значительное влияние и на каталитические свойства последних. Авторы наряду с исследованиями методом РФЭС изучали свойства цеолитных катализаторов в отношении некоторых реакций го-момолекулярного изотопного обмена кислорода [14], окисления окиси углерода [15] и алкилирования бензола этиленом [16]. Эти работы позволили выявить формы переходных элементов, ответственные за катализ. Было показано, в частности, что низкотемпературная активность никелевой и кобальтовой форм в реакции гомомолекулярного обмена кислорода вызвана восстановлением никеля и кобальта до металлического состояния, а выдержка цеолитов в кислороде приводила к исчезновению активности. [c.111]

При обсуждении окислительно-восстановительных реакций часто говорят об изменении степеней окисления нли окислительных состояний реагентов. В случае ионов степень окисления элемента совпадает с зарядом иона. Степени окисления железа и хлора в РеС12 равны Ре=+2, С1 = = — 1. Окисление приводит к увеличению степени окисления железо окисляется от степени окисления + 2 в РеСи до степени окисления +3 в РеС1з. [c.67]

При рассмотрении химии водных растворов уранидов необходимо констатировать обилие окислительно-восстановительных реакций и широкие пределы значений электрохимических потенциалов, характеризующие состояния окисления для америция, например, известны потенциалы от —2,3 до +2,4 в [3]. Изменения величин потенциалов для элементов от урана до америция определяют широкое разнообразие реакций, проводимых посредством восстановителей и окислителей, что дает возможность легко и с большой полнотой производить разделения химическими способами, основываясь на разнообразии и богатстве химических приемов. Ничего подобного невозможно для лантанидов и маловероятно для кюридов. Рассмотрим для примера действие перекиси водорода, реактива очень важного и характерного в неорганической химии. [c.131]

Состояние определяемых элементов. Большое число различных водопользователей с их требованиями к анализу потребляемых и сточных вод, многообразие компонентов, допустимые концентрации которых нормируются соответствующими организациями (см. выше), требуют разработки методов определения большого числа индивидуальных минеральных и органических компонентов. Истинное число подлежапщх определению компонентов в действительности существенно больше нормируемых. Это обусловлено, с одной стороны, необходимостью детального исследования механизма процессов, протекающих в природных водоемах,— сложных реакторах, включающих помимо всего прочего гидроби-онты и продукты их разложения с другой стороны, многообразие протекающих в воде реакций существенно изменяет природу, состав и свойства естественных и вносимых со сточными водами различных компонентов. Для неорганических соединений это — реакции, связанные с изменением валентности и гидролизом, комплексообразовапием элементов, а также с сорбцией взвешенными частицами и донными отложениями, биологическим концентрированием. Для органических соединений это — окисление, минерализация, сорбция, биологическое концентрирование и ассимиляция. Такая метаморфизация компонентов часто существенно искажает результаты их определения по обычным методикам, предложенным для модельных или технологических растворов. Работа по изучению процессов, протекающих в водоемах, требует всестороннего физико-химического изучения одно- и многокомпонентных систем с привлечением средств современной вычислительной техники. Она начата сравнительно недавно и ограничивается пока изучением отдельных элементов [ 7 ]. [c.11]

НИЯ и отдачи ядра должны быть достаточно большими для отрыва электронов от атома, и можно ожидать, что атом перейдет в состояние с наиболее устойчивой конфигурацией. Хорошим примером отделения продуктов облучения от материала мишени, основанного на изменении степени окисления, является отделение активного теллура. Теллур в форме НеТеОв можно облучить либо нейтронами, либо гамма-лучами, причем атомы активного теллура, получающиеся по (у, п)- или п, 7)-реакциям, как оказалось, имеют степень окисления (+1У). Так как теллур со степенью окисления (+1У) легче восстановить, чем теллур со степенью окисления (-+-У1), то, использовав ЗОа для избирательного восстановления теллура с более низкой степенью окисления до свободного состояния, можно провести разделение. Этот метод был использован и для нескольких других элементов он может быть, по-видимому, применен в любом случае, когда атом элемента в менее устойчивом окисленном состоянии не обменивается слишком быстро с атомом того же элемента в более устойчивом окисленном состоянии. Очень важным применением этих реакций обогащения является получение радиоактивных источников. Как известно вид бета-спектра зависит от толщины источника. Это объясняется энергетическими потерями бета-лучей во время их прохождения сквозь массу образца. Действительно, бета-лучи с низкой энергией могут быть полностью поглощены в толстом источнике. По этой причине используют источники с ничтожно малой толщиной. Они постоянны в отношении поглощения бета-лучей. Однако, когда требуется знать энергию бета-лучей, то необходимо иметь образцы с большой удельной активностью. Именно для их получения и важны реакции типа Сциларда — Чалмерса. [c.421]

Для того чтобы можно было измерить величину Е, соответствующую требуемому изменению состояния, необходимо осуществить это изменение состояния таким образом, чтобы происходило выделение электрической энергии. Это выполнимо, если процесс относится к реакциям окисления-восстановления последние могут быть осуществлены в гальванических элементах, состоящих из двух электродов, на одном из которых идет процесс окисления, а на другом — процесс восстановления. Если мы представим себе элемент, электроды которого, сделанные из химически инертного металла (например, платины), находятся—один в атмосфере водорода, а дрзтой — в атмосфере хлора и погружены оба в раствор НС1 определенной молярности то такой элемент можно будет изобразить схемой [c.95]

Формальный элемент элемент) — совокупность химических частиц определенного сорта, формально сохраняющихся в рассматриваемом ряду превращений (изменений состояния). Аналогия с понятием элемент является очевидной. Однако данное определение допускает возможность рассматривать в качестве формально сохраняющихся частиц не только атомы, но и простые или стехиометрически сложные ионы, радикалы и любые другие многоатомные группировки (С1 , С(1 +, S N ЗО С0(КНа)2 и т. п.). В этом отношении понятие элемент шире обычного понятия химический элемент . Но так как в каждом конкретном случае речь идет об определенной области состояний сложной химической системы, а ее разбиение на элементы опирается па конкретную совокупность знаний и преследует определенную, характерную для данной задачи цель, наше понятие значительно уже обычного. Особенно полезным сформулированное понятие элемент может оказаться при сравнительном анализе наборов реакций (веществ, состояний веществ и многокомпонентных систем) без изменения окислительных чисел (степеней окисления). При наличии таких изменений в список элементов необходимо включить электроны и допустить, что их число в химическом соединении элементов может быть не только положительным, но и отрицательным. [c.11]

Аналогичным путем можно представить окисление P I3 в P I5. Следует обратить внимание на то обстоятельство, что изменение степени окисления не является обязательным условием для протекания окислительно-восстановительных реакций. Как правило, процессы окисления и восстановления органических веществ не сопровождаются изменением степени окисления образующих их элементов. Например, в реакциях гидрирования и дегидрирования органических веществ электроны переносятся с помощью электронодоиоров — атомов водорода, с сохранением валентности всех элементов как в окисленном, так и в восстановленном состояниях. В обратимых органических окислительно-восстановительных системах, простейшей из которых является система хннон-гидрохинон, переход электронов может быть осуществлен непосредственно [c.8]

Степень окисления и окислительное число. При реакциях образования ионных соединений переход электронов от одних реагирующих атомов или ионов к другим сопровождается соответствующим изменением величины или знака их электровалентности. При образовании соединений ковалентной природы такого изменения электровалент-. ного состояния атомов фактически не происходит, а только имеет место перераспределение электронных связей, причем валентность элементов исходных реагирующих веществ не изменяется. В настоящее время для характеристики состояния элемента в соединениях введено условное понятие степени окисления. Численное выражение степени окисления называют окислительным числом. [c.16]

Кривые титрования по методу окисления — восстановления. Наиболее четко связь между системами титруемого или соответственно титрующего веществ и степенью оттитровывания т проявляется при титровании по методу окисления — восстановления. В этом случае т рассматривают в качестве параметра, являющегося функцией потенциала. Соединения, содержащие элементы, способные существовать в нескольких степенях окисления, перед титрованием следует перевести в одно определенное окислительное состояние. Если предположить, что окислительно-восстановительная система состоит только из окисленной или только из восстановленной формы, то по уравнению Нернста (см. стр. 50) это соответствует бесконечной величине потенциала, что практически неосуществимо. Благодаря способности очень многих веществ к окислению или восстановлению всегда имеется возможность изменения другой окислительно-восстановительной системы (хотя бы, например, за счет окисления или восстановления воды). Несмотря на то что концентрация сопряженных окислителя и восстановителя в этом случае все еще остается исчедающе малой, она все-таки составляет конечную величину. Поэтому значение потенциала в начальной точке кривой окислительно-восстановительного титрования непосредственно по уравнению Нернста определить нельзя. Дальнейшее описание окислительно-восстановительного, равновесия при титровании по реакцииЯ [c.64]

Рассмотрим обратимые окислительно-восстановитель-ные потенциалы, сопровождающие реакции с изменением валентности элементов. Если металлический индифферентный электрод опустить в раствор, где присутствуют ионы какого-либо вещества в окисленной и восстановленной формах, то потенциал такого электрода будет целиком определяться соотношением концентраций и природой веществ, находящихся в испытываемом растворе. Соответствующие потенциалы называются окислительно-восстановительными или редоксипотенциала-ми. Они, очевидно, отвечают равновесному состоянию по электронам, участвующим в окислительно-восстановительной реакции компонентов. В этих реакциях число электронов, отдаваемых восстановителем, равно числу электронов, присоединяемых окислителем. Металлический индифферентный электрод типа гладкой платины в данном случае выполняет роль только передатчика электронов. [c.165]

Изменение химических свойств в ряду А1-1-Вг-С1 в основном определяется закономерным з меньшением размеров пз- и пр-в -лентных орбиталей, но при переходе от хлора к фтору кроме того резко меняется состояние всей электронной оболочки, так как в атоме фтора отсутствуют остовные / -электроны и вакантные -АО. Следствием этого является заметное отличие свойств фтора от свойств остальных элементов группы. В частности, энергия связи Р—Е аномально мала (159 кДж/моль), заметно меньше, чем у хлора (242 кДж/моль) и брома (192 кДж/моль). Это делает молекулу Еа исключительно реакционноспособной фтор непосредственно реагирует со всеми злементами, кроме Не, Ne и Аг, образуя в большинстве случаев соединения, в которых элементы находятся в максимально возможных степенях окисления В1Г5, 8Еб, ОзЕ7, причем многие реакции со фтором идут уже при стандартных условиях. [c.265]

Взаимоотношения между гомогенным и гетерогенным катализом изучены лишь слабо главным образом потому, что элементы, способные дать начало обоим видам катализа, пе исследованы по всему интервалу переменных (например, pH и концентрации), определяюнгих состояние катализатора. В качестве катализатора, нри котором можно наблюдать переход от гомогенного механизма к гетерогенному, можно назвать железо. В кислом растворе реакция чисто гомогенная. Однако если увеличивать pH, начинает появляться коллоидное вещество и одновременно происходит изменение скорости (см. рис. 76 на стр. 440). При еще более высоких pH может наблюдаться образование макроскопического осадка, а также и другие кинетические изменения. На скорость катализа могут влиять и изменения физической формы (наличие носителя для катализатора, спекание катализатора или изменение кристаллической структуры). Хотя еще не вполне точно определен pH, при котором начинает появляться коллоидное вещество, не подлежит никакому сомнению факт перехода от гомогенного разложения к гетерогенному при повышении pH. Однако существуют еще значительные неясности по вопросу природы изменения механизма. В некоторых случаях оба вида разложения могут быть качественно объяснены одним и тем же механизмом, например циклическим окислением и восстановлением. В то же время образование комплекса или осаждение катализатора в коллоидном или твердом состоянии может определить т -долю от общего количества имеющегося катализатора, которая способна фактически участвовать в реакции и таким образом влиять на наблюдаемую скорость разложения. Такого рода случай комплексообразования встречается при катализе полимеризации действием перекисей [79]. При чисто гетерогенном катализе наблюдаемая скорость зависит от степени дисперсности твердого катализатора, так как эта дисперсность определяет размер поверхности, находящейся в контакте со средой. Наоборот, вполне возможно, что при переходе от гомогенной системы к гетерогенной коренным образом изменяется и характер реакции, которой подвергается перекись водорода, например ионный механизм может перейти в радикальный. Возможно, что при изменении условий имеется сравнительно тонкая градация в переходе от одного механизма к другому. При выяснении различий гомогенного и гетерогенного катализа нужно всегда учитывать возможное влияние адсорбции из раствора на гомогенный катализ. Так, одновалентное серебро, не обладающее каталитическими свойствами нри гомогенном диспергировании, легко адсорбируется стеклом [80]. В адсорбированном состоянии оно может нриобрести каталитические свойства в результате либо истинного восстаровления до металла, либо только поляризации [81]. Последующее использование поверхности стекла в контакте с более щелочным раствором также может активировать адсорбированное серебро. Это особенно заметно в случае поверхности стеклянного электрода. [c.393]

В среде чистого воздуха мосты находятся в уравновешенном состоянии. В метано-воздушной среде на поверхности рабочих элементов / 1 и происходит реакция окисления метана, сопровождающаяся вьщелением тепловой энергии. За счет притока тепла температура ТПЭ возрастает, что вызывает увеличение сопротивлений и перераспреде.ггение падений напряжения в ветвях асЬ обоих мостов. При этом значения сопротивлений в ветвях ас Ь этих мостов останутся неизменными. Следовательно, выходные сигналы в рассматриваемых схемах всецело определяются изменением падений напряжения на рабочих элементах и их значения составляют [c.688]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология