Окислительно-восстановительные реакции. Важнейшие окислители и восстановители

Во многих реакциях, протекающих в водных растворах, участвуют соединения, атомы которых не изменяют степень окисления. Такие вещества в окислительно-восстановительных процессах часто играют роль среды нейтральной, щелочной и кислотной. Подкисление обычно осуществляется разбавленной серной кислотой, окислительная функция которой не проявляется в присутствии более сильных окислителей. В определенных условиях (наличие более сильного окислителя или восстановителя) такие вещества являются пассивными формами соединений. Ионы воды, щелочи и кислоты играют важную роль в регулировании числа атомов кислорода в продуктах окислительно-восстановительных реакций. Пассивными формами являются также О--, Р , К+, Са +, Mg +, А1 + и т. д. [c.228]

Важнейшие окислители и восстановители. Типы окислительно-восстановительных реакций. К числу сильных окислителей, широко используемых на практике, относятся галогены ( 2, СЬ, Вгг, Ь), оксид мар- [c.145]

Окислительно-восстановительные реакции. Важнейшие окислители и восстановители [c.149]

Характеристика окислительно-восстановительных свойств воды очень важна для понимания многих окислительно-восстановительных реакций в водном растворе, суждения об устойчивости различных окислителей и восстановителей в водном растворе и т.д. Потенциал стандартного водородного электрода условно принят за нуль, поэтому уравнение Нернста для водородного электрода [c.111]

Весьма важным является определение самой возможности протекания окислительно-восстановительной реакции и установление ее продуктов даже при наличии двух веществ, из которых одно может выполнить функцию восстановителя или окислителя по отношению к другому, ii связи с этим необходимо подчеркнуть, что мерой окислительно-восстановительной способности веществ служат их окислительно-восстановительные потенциалы, значение которых зависит от многих факторов, в том числе и от реакции среды. Однако во многих случаях полезно и без предварительного теоретического обо- [c.146]

Таким образом, вопреки довольно распространенному мнению чисто ионных соединений с идеальной ионной связью на самом деле не существует . Между тем принято считать, что химическая связь у подавляющего большинства неорганических соединений имеет ионный характер. Объясняется это двумя исторически сложившимися причинами. Во-первых, почти все химические реакции исследовались в воднОй среде и представляли, по существу, ионные реакции. В то же время поведение вещества в водных растворах коренным образом отличается от его свойств в отсутствие воды. Так, соляная кислота относится к числу сильнейших электролитов растворенный в воде хлорид водорода полностью диссоциирует на ионы водорода и хлора. Основываясь на этом факте, можно было бы допустить ионную связь в молекуле НС1. Однако безводный хлорид водорода представляет собой почти неионное соединение, в котором эффективные заряды водорода и хлора соответственно равны +0,17 и -0,17. Во-вторых, в свете учения об ионной связи в неорганической химии укоренились представления о положительной и отрицательной валентности (электровалентности). Даже если невозможны отдача и присоединение электронов, нередко подразумевали электровалентность, т.е. ионную связь. Это усугублялось еще и тем, что в неорганической химии исключительно важную роль играет электронная теория окислительно-восстановительных реакций, постулирующая переход электронов от восстановителей к окислителям. При этом степень окисления полностью отождествлялась с электровалентностью и для удобства подсчета числа отдаваемых и присоединяемых электронов заведомо неионные соединения рассматривались как вещества с ионной связью. Между тем понятие степени окисления не имеет ничего общего [c.64]

При составлении уравнений окислительно-восстановительных реакций важно определить направление данного процесса. Если взаимодействуют между собой сильный восстановитель с сильным окислителем, то процесс протекает практически до конца, так как его продуктами обычно являются вещества со слабо выраженными окислительно-восстановительными свойствами. В случае небольшого отличия окислительно-восстановительной активности исходных веществ и конечных продуктов реакции процесс является двусторонним. [c.147]

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]

Рассматриваемое правило дает возможность, пользуясь таблицей стандартных потенциалов, предвидеть направление течения различных окислительно-восстановительных реакций, выбирать подходящие окислители и восстановители и решать ряд других важных для аналитической практики вопросов. [c.350]

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]

Другая проблема — отделение плутония от урана, основного компонента плутониевого сырья. Здесь важную роль играют значительные различия в скорости окислительно-восстановительных реакций этих элементов. Ри (VI) менее устойчив, чем и (VI), и для его получения необходимы более сильные окислители. В то же время трехвалентное состояние плутония более устойчиво и достигается применением сравнительно слабых восстановителей. Это позволяет получить водные растворы, в которых уран присутствует в форме иОг" , плутоний — в виде Ри (III) или Ри (IV), химические свойства которых весьма резко отличаются от свойств иона уранила. [c.343]

Весьма важным является определение самой возможности протекания окислительно-восстановительной реакции и установление ее продуктов даже при наличии двух веществ, из которых одно может выполнить функцию восстановителя или окислителя по отношению к другому. В связи с этим необходимо подчеркнуть, что мерой окислительно-восстановительной способности веществ служат их окислительно-восстановительные потенциалы, значение которых зависит от многих факторов, в том числе и от реакции среды. Однако во многих случаях полезно и без предварительного теоретического обоснования суметь предвидеть ход окислительно-восстановительной реакции и ее продукты, руководствуясь накопленным опытом и системой обобщений, которые в начальный период изучения этого раздела должны охватить поведение сравнительно узкого круга окислителей и восстановителей и быть надежно закреплены путем упражнений и лабораторных опытов. [c.168]

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]

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]

Для протекания окислительно-восстановительной реакции в том или ином направлении важна реакция среды (кислая, нейтральная или щелочная). О силе окислителей и восстановителей можно судить по величине их нормальных окислительных потенциалов. [c.78]

Указанные реакции между ионами плутония играют важную роль в кинетике и механизме многих окислительно-восстановительных реакций плутония с различными окислителями и восстановителями (см. п. 2). [c.9]

Каждому типу реакции между растворенными веществами можно приписать изменение свободной энергии АО. Самыми важными были окислительно-восстановительные реакции. Позднее они стали всеобщим химическим источником энергии для всего живого [943]1. В основе окислительно-восстановительных реакций лежит перенос электрона от восстановителя к окислителю. Если вместе с электроном переносится протон, например передается атом водорода, то такая реакция называется реакцией трансгидрогенирования (гидрогенирова-ние/дегидрогенирование). Решающую роль трансгидрогенирования в метаболизме уже давно подчеркивал Виланд [c.49]

Рассматриваемое правило дает возможность, пользуясь таблицей нормальных окислительных потенциалов, предвидеть направление течения различных окислительно-восстановительных реакций, выбирать подходящие окислители и восстановители и решать ряд других важных для аналитической практики вопросов. Необходимо, однако, учитывать влияние на величину окислительного потенциала концентраций отдельных компонентов соответствующих пар, так как, не сделав этого, можно прийти к ошибочным заключениям. [c.346]

В-третьих, в справочнике имеется обширный дидактический материал учебника — предсказание геометрической формы молекул (раздел 3), правила составления уравнений реакций и термодинамическое обоснование возможности их протекания (раздел 4), типичные окислители и восстановители, установление направления окислительно-восстановительных реакций и методы подбора коэффициентов в их уравнениях (раздел 5), сводная таблица растворимости и гидролиза солей (раздел 7) и определения всех важнейших классов неорганических веществ и сводная таблица классов (раздел 8), правила составления химических формул и названий (неорганическая номенклатура, раздел 9), способы приготовления растворов (раздел 11), формулировки основных законов химии и расчетные формулы, используемые при решении химических задач (раздел 12). [c.5]

Химические свойства. Восстановление. В своем химическом поведении нитросоединения обнаруживают определенное сходство с азотной кислотой. Это сходство проявляется при окислительно-восстановительных реакциях. Наиболее характерное свойство азотной кислоты, отличающее ее от большинства других кислот,— окислительное действие. Это свойство хорошо известно из неорганической химии, где азотная кислота рассматривается как один из сильных окислителей. Проявляя свое окисляющее действие, сама азотная кислота в этих реакциях восстанавливается. Нитросоединения, действуя, подобно азотной кислоте как окислители, сами при этом восстанавливаются. В зависимости от применяемых восстановителей и условий реакции из нитросоединений могут быть получены различные вещества. Конечным и наиболее важным продуктом являются амины [c.289]

На примерах уравнений окислительно-восстановительных реакций рассмотрим важнейшие восстановители и окислители. [c.65]

Для составления уравнений окислительно-восстановительных реакций необходимо знать (определять) функции реагентов (окислитель, восстановитель, среда) и соответственно выбирать формулы продуктов. Важнейшие переходы для распространенных окислителей и восстановителей в растворе см. в разделе 5.2. [c.74]

В отношении электронов соблюдается правило сохранения числа электронов число электронов, отданных восстановителем, должно всегда быть равно числу электронов, полученных окислителем. Это правило — частный случай закона сохранения материи. Правило сохранения общего числа электронов имеет важное значение для установления коэффициентов в уравнениях окислительно-восстановительных процессов. О числе отданных или приобретенных электронов можно судить по изменению валентности атомов в процессе реакции. [c.107]

При окислительно-восстановительных процессах вся система в целом не приобретает и не теряет положительных или отрицательных зарядов, так как электроны не остаются свободными, а переходят от одних частиц к другим частицам. В отношении электронов соблюдается правило сохранения числа электронов, число электронов, отданных восстановителем, должно всегда быть равным числу электронов, полученных окислителем. Это правило является частном случаем закона сохранения материи. Правило сохранения общего числа электронов имеет важное значение для установления коэффициентов в уравнениях окислительно-восстановительных процессов. О числе отданных или приобретенных электронов можно судить по изменению валентности атомов соответствующих электронов в процессе реакции. [c.116]

Большой интерес представляют скорости окислительно-восстановительных процессов при этом особенно важны реакции обмена между двумя валентными состояниями одного и того же элемента и двух различных элементов, один из которых окислитель, а другой — восстановитель. Для процессов подобного типа предполагается в основном два механизма переноса электронов от одного комплекса к другому [c.34]

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]

Во-вторых, в свете учения об ионной связи (Коссель) в химии сильно укоренились представления о положительной и отрицательной валентности (электровалентности). Даже в том случае, когда невозможна отдача и присоединение электронов, нередко подразумевали электровалентность. Это усугублялось еще и тем, что в неорганической химии исключительно важную роль играет электронная теория окис-лительно-восстановительных реакций, постулирующая переход электронов от восстановителей к окислителям. При этом окислительное число (степень окисления) полностью отождествлялось с электровалентностью и для удобства подсчета числа отдаваемых и присоединяемых электронов заведомо неионные соединения рассматриваются как вещества с ионной связью. Однако понятие окислительного числа носит только условный характер и не имеет ничего общего ни с эффективными зарядами атомов, ни с фактическим числом связей, которые образует данный атом (валентность). [c.37]

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]

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]

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]

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]

Фотосенсибилизирующее действие красителей связано с их способностью выступать в роли сильных окислителей или восстановителей в присутствии восстанавливающихся или окисляющихся веществ с последующей регенерацией в исходное состояние. Для красителей характерно образование химически наиболее реакционно-спосс ного триплета, образующегося с высокой эффективностью в результате интеркомбинационной конверсии из первого возбужденного синглетного состояния. Молекулы красителей, находящиеся в триплетном состоянии, реакционноспособны не только в окислительно-восстановительных реакциях. Они способны также выступать в качестве переносчиков триплетной энергии на другие молекулы-и тем самым служить началом специфических реакций. Более того, моле сулы красителей могут играть роль светочувствительных хромофоров, ассоциированных с большими белковыми молекулами, и инициировать ключевые жизненные процессы, не подвергаясь деструкции. Кроме этого, агрегированные молекулы красителей способны индуцировать в субстрате важные физические и химические процессы, которые не могут начаться при облучении видимым светом в отсутствие красителей. [c.449]

Химические свойства. Восстановление. В своем химическом поведении нитросоединеиия обнаруживают определенное сходство с азотной кислотой. Это сходство проявляется при окислительно-восстановительных реакциях. Наиболее характерное свойство азотной кислоты, отличающее ее от большинства других кислот, — окислительное действие. Нитросоединения, действуя, подобно азотной кислоте, как окислители, при этом сами восстанав ливаются. В зависимости от применяемых восстановителей и условий реакцш из нитросоединений можно получить различные вещества. Конечным и наиболее важным продуктом являются амины [c.275]

Все гетеротрофные организмы получают энергию в результате окислительно-восстановительных реакций, в которых электроны переносятся от доноров-восстановителей к акцепторам-окислителям. Каждый этап дыхания осуществляется при участии нескольких ферментов, связанных близостью функции. С эволюционной точки зрения целесообразность присутствия в клетке системы ферментов, выполняющих одну и ту же или сходную химическую реакцию, обеспечивает надежность прохождения дыхательного путн. Еще в начале столетия В. И. Палладии создал теорию, согласно которой полифенолы играют важную роль промежуточных катализаторов дыхания в растительном организме. Они были названы дыхательными хромогенами, которые обратимо превращаются в хиноны, а использование кислорода для окончательного окисления органического вещества совершается посредством промежуточных медиаторов. Окисление полифенолов и перенос ими кислорода на другие химические соединения происходят при непосредственном участии фермента пероксидазы. [c.20]

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]