Окислительно-восстановительные реакции кислотности среды

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]

Влияние pH раствора. Как было показано в гл. 2 ( 3) увеличение активности ионов водорода в водной среде обычно приводит к смещению ионных равновесий в сторону возникновения свободных (гидратированных) катионов или неионизированных кислот. Увеличение pH среды (т. е. уменьшение активности ионов водорода) приводит к стабилизации анионов. Благодаря этим эффектам происходит и воздействие pH на равновесие окислительно-восстановительных реакций. Как известно, более высокие валентные состояния элементов характеризуются возрастанием кислотных свойств и способности к образованию ковалентных соединений. Поэтому щелочная среда (высокое значение pH), в которой устойчивы анионы, способствует стабилизации окисленных состояний элементов. Наоборот, кислая среда (малые значения pH) делает окисленные формы менее устойчивыми и способствует образованию восстановленных форм, поскольку в восстановленных состояниях элементы обычно образуют катионы или менее сильные кислоты. Так как окисленные формы в кислой среде становятся неустойчивыми, то их свободная энергия, выражаемая величиной окислительного потенциала, принимает высокие значения. В щелочной среде, когда эти формы более устойчивы, окислительные потенциалы понижаются, т. е. уменьшается стремление к превращению окислителей в восстановленные формы. [c.174]

Г.— аналог иона аммония NH ". Свойства кислот в водных растворах обусловлены наличием иона Г., но в уравнениях реакций для краткости вместо Г. записывают Н+. Концентрация ионов Г. является показателем кислотности среды и выражается водородным показателем pH. Эта величина влияет на потенциалы некоторых окислительно-восстановительных реакций, на скорость реакций кислотно-основного катализа, на биохимические процессы, гидролиз и др. [c.73]

Используя справочные данные, установите, в какой среде (кислотной или щелочной) полнее протекают следующие окислительно-восстановительные реакции [c.29]

Особое место занимают Р. в р., к-рые идут в сильно кислых и сильно основных (щелочных) средах, а также окислительно-восстановительные р-ции с участием ионов переходных металлов (см. Кислотно-основной катализ, Окислительно-восстановительные реакции. Окислительно-восстановительный катализ). [c.498]

Разнообразие соединений, входящих в состав протоплазмы, и их высокая реакционная способность создают весьма большие потенциальные возможности для осуществления в клетке различных химических реакций. Однако благодаря свойственной протоплазме организации, химические потенции входящих в ее состав веществ реализуются в отдельных системах лишь в строго определенных направлениях. Эти направления отвечают генетическим особенностям каждой биологической формы. Они определяются соотношениями активностей отдельных ферментативных систем, величиной окислительно-восстановительного потенциала, кислотностью среды, свойствами коллоидов протоплазмы, составом неорганических солей, электрическим зарядом и т. д. [c.37]

С ростом степени окисления у марганца и у его аналогов тенденция к образованию анионных комплексов возрастает, а катионных падает (усиливается кислотный характер их бинарных соединений). Для химии марганца очень характерны окислительно-восстановительные реакции. При этом кислая среда способствует образованию катионных комплексов Мп(П), а сильнощелочная среда — анионных комплексов Мп(У1). В нейтральной среде ( а также слабокислой и слабощелочной) при окислительно-восстановительных процессах образуются производные Мп(1У) (чаще всего МпОг). [c.325]

В заключение следует кратко остановиться на зависимости окислительно-восстановительных процессов от реакции среды. Чаще всего тот или иной окислитель или восстановитель является таковым только в определенной среде (кислой или щелочной). Сам процесс протекает более или менее энергично в зависимости от степени ее кислотности (щелочности). Иногда влияние характера среды может быть столь значительным, что обусловливает изменение самого направления процесса. Например, взаимодействие по схеме [c.290]

Более энергичные окислители превращают тиосульфат-ион в сульфат-ион. В результате окислительно-восстановительных реакций может изменяться кислотность среды. [c.389]

Комм. Каков состав продуктов восстановления свинца(1У) в кислотной и щелочной среде (Hi и П2) Является ли взаимодействие в Пз окислительно-восстановительной реакцией Сравните окислительные свойства оксидов свинца. Дайте характеристику термической устойчивости оксидов свинца разного состава [c.178]

Перенос электрона относится к наиболее фундаментальным явлениям физической химии, лежащим в основе большинства окислительно-восстановительных и кислотно-основных реакций, исследуемых в самых различных областях химии и биологии. Их широкое исследование стимулировало развитие как теоретических представлений, так и поиск достаточно простых модельных систем для проверки предсказаний теории. Среди изучаемых моделей особое место принадлежит электродным реакциям, важной особенностью которых по сравнению с гомогенными реакциями переноса электронов в конденсированной фазе является линейная связь энтальпии процесса с потенциалом электрода, позволяющая плавно ее изменять при сохранении остальных условий протекания реакции. Благодаря этой дополнительной степени свободы можно определить не только температурную зависимость константы скорости реакции (например, энергию активации в случае аррениусовской зависимости), но и установить ее связь с энергетикой элементарного акта. Именно по этой причине результаты изучения простейших электродных реакций обеспечивают более всестороннюю проверку выводов теории переноса электронов в полярных средах. [c.202]

Для сернистой кислоты характерны окислительно-восстановительные реакции, причем она может, в зависимости от кислотности раствора, а также от реагента вести себя и как окислитель и как восстановитель. В сильнокислой среде реакции протекают по схеме [c.526]

Сложность описанных выше реакций приводит к тому, что для стабилизации определенного состояния окисления плутония необходимо поддержание определенной кислотности среды и присутствие соответствующего окислителя или восстановителя. Большинство исследований взаимодействия ионов плутония с различными окислителями и восстановителями носит качественный характер (табл. 3.52). Почти все реакции с индикаторными количествами плутония являются реакциями первого порядка по отношению к концентрации плутония. Окисление Ри (IV) и восстановление Ри (V) может происходить либо непосредственно, либо через диспропорционирование. Высокие концентрации плутония благоприятствуют механизму диспропорционирования. Большое влияние на кинетику окислительно-восстановительных реакций оказывают процессы комплексообразования. [c.341]

Среди многочисленных теорий кислот и оснований имеется одна, которая выражает физико-химическое соответствие и дал<е единство всех рассмотренных химических свойств. Это теория советского ученого М. И. Уса-новича. По этой теории кислотами называют все вещества, способные отдавать протон или какой-либо другой катион или присоединять анион, а основаниями — вещества, способные отдавать анион или электрон или присоединять катион. Таким образом, восстановители по этой теории являются частным видом оснований, а окислители — кислот. По-видимому, такое расширенное представление о кислотах и основаниях чрезмерно, так как в нем утрачивается необходимая специфичность собственно кислотно-основных и окислительно-восстановительных реакций. Однако оно в гипертрофированном виде подчеркивает общую природу собственно кислотных и окислительных свойств, с одной стороны, и основных и восстановительных— с другой. Эта общая природа опреде- [c.18]

Потенциометрический метод применяется в анализе органических соединений для определения содержания веществ в исследуемом растворе при титровании кислот и оснований, при окислительно-восстановительных реакциях и реакциях осаждения. Кроме того, его часто используют для определения кислотности среды, в особенности в тех случаях, когда имеются сильно окрашенные или неводные растворы, в которых определение pH посредством индикаторов затруднено или даже невозможно. [c.376]

Наиболее полно свойства растворов хлора и его кислородных соединений изучены Т. А. Тумановой и И. Е. Флисом [107]. В их работах задача исследований сводилась в основном к отбелке целлюлозы, текстильных и других материалов. Авторами установлено, что участниками окислительных процессов могут быть все компоненты растворов кислородных соединений хлора. Доля же участия этих компонентов в окислительных процессах зависит от рн и природы восстановителя. Максимум скорости окисления в нейтральных растворах гипохлоритов обусловлен только свойствами окислительной системы. Показано, что реакции, протекающие в растворах а. х., относятся к типу реакций, катализируемых в слабокислой и нейтральной средах ионами Н+ и ОН , которые в окислительно-восстановительных реакциях могут быть участниками процесса и катализаторами его. В среде, близкой к нейтральной, некатализируемых реакций нет. Кроме того, реакции, протекающие в растворах гипохлоритов, следует отнести к типу реакций общего кислотно-основного катализа, так как нею и СЮ являются сопряженными кислотой и основанием нею 4-Н,0 НзО++ СЮ- СЮ-+ И.О НСЮ + ОН . (4.20) [c.151]

Известна и другая точка зрения на механизм антиизносного действия щелочных присадок и масел при работе двигателей на высокосернистых дизельных топливах. Эта точка зрения, отстаиваемая, в частности, Н. А, Бут-ковым, исходит из предположения, что в основе коррозионного износа лежат окислительно-восстановительные реакции, происходящие в смазочном слое на поверхности трения. Кислотная среда усиливает эти реакции даже при сравнительно высоких температурах. Щелочная среда замедляет или вовсе прекращает эти реакции. Следовательно, присадка к маслу необходима не для непосредственной нейтрализации образующихся кислых продуктов, а лишь для создания щелочной среды. Само по себе такое явление вполне обосновано, однако практически его влияние на износ двигателя маловероятно. Нами проводились опыты с присадками, практически не имевшими никакого запаса щелочности и не способными создавать щелочную среду, но имевшими в своем составе барий, кальций и другие металлы. Эти присадки производили свое обычное большее или меньшее антикоррозионное действие [c.294]

Чтобы определить коэффициенты в уравнениях окислительно-восстановительных реакций, протекающих в водных растворах, следует составить вспомогательные электронно-ионные уравнения, в которых надо показать переход электронов от одних ионов и атомов к другим н учесть характер среды (щелочная, кислотная, нейтральная), в которой протекает та или иная реакция. Для уравнивания числа атомов кислорода и водорода, входящих в состав окисляемых и восстанавливаемых ионов и молекул, следует вводить в электронно-ионные уравнения молекулы воды и ионы водорода, если реакция протекает в кислой среде, и молекулы воды и ионы гидроксила, если реакция протекает в щелочной среде. [c.170]

Кислотность (основность) среды оказывает влиянне на механизм и продукты окислительно-восстановительных реакций в растворах. Например, если иодид калия К1 и перманганат калия КМПО4 реагируют в водной среде без добавления кислоты, реакция протекает следующим образом [c.97]

Как пидим, окислительная способность ионов МпО, с увеличением pH (уменьшением кислотности) ослабевает (рис. 91). Этот пример показывает, что на течение окислительно-восстановительных реакций влияет характер среды. Ионы МпОГ могут окислять ноны СГ при pH не выше 2 (см. рис. 91). Отсюда следует, что КМпО, окисляет НС1, но в отсутствие кислоты не окисляет Na l [c.168]

Остановимся подробнее на методе электронно-ионного баланса . В уравнениях окислительно-восстановительных реакций, протекающих в водных растворах, коэффициенты гораздо удобнее подбирать с помощью электронно-ионных уравнений. Они отличаются от электронных уравнений тем, что в них записывают ионы или молекулы того состава, который действительно отве- 1ает существованию их в водном растворе с точки зрения теории электролитической диссоциации. Кроме того, электронные уравнения не учитывают характер среды (кислая, нейтральная, щелочная), а, как известно, окислительно-восстановительные реакции зависят от кислотности (основности) среды, в которой они протекают. [c.199]

Характеристичность гидроксидов проявляется не только в закономерностях изменения кислотно-основных функций, ио и в том, что на их примере можно оценить относительную стабильность различных степеней окисления элемента, взаимные переходы между ними, т. е. расс.мотреть окислительно-восстановительную активность элементов в различных степенях окисления. Специфика окислительно-восстановительного поведения гидроксидов обусловлена тем, что взаимодействия в данном случае протекают в водных растворах. При этом вода является активным участником процесса. В большинстве случаев окислительно-восстановительные реакции с участием гидроксидов зависят от реакции среды. Существенную роль здесь играет то, что сама вода может как окисляться (до кислорода), так и восстанавливаться (до водорода). Дело в том, что потенциал водородного электрода [c.89]

Значение pH среды иногда определяет возможность осуществления окислительно-восстановительной реакции, а следовательно, и использования ее в аналитической химии. Так, в зависимости от кислотности раствора реальный потенциал восстановления перманганата принимает следующие значения рН = 0, =1,51 В рН = 3, =1,23 В pH = 6, =0,93 В. Учитывая этот факт, можно использовать КМпО, лля дифференцированного окисления следующих окислительно-восстановительных систем °, у2С1- = = 1,36 В вг,/2в.-=1,09 В , 2г = 0,54 В. При pH = 6 окисляется только [ , при рН = 3—1 и Вг", тогда как при рН = 0 окислить можно все три иона. [c.266]

Нафтол определяют иодиметрически прямым титрованием стандартным раствором иода в присутствии гидрокарбоната натрия, который создает оптимальную кислотность среды (рН = 7 8), обеспечивающую полноту протекания окислительно-восстановительной реакции [c.322]

Дальнейшее развитие теории катализа тесно связано с исследованием состояния катализатора во время реакции. Принципы структурного и энергетического соответствия, оставаясь решающими, должны относиться к системе катализатор — реагирующее вещество, сложившейся ко времени достижения стационарного состояния катализатора. Степень окисления поверхностных атомов катализатора, природа лигандов и состав промежуточного координационного комплекса определяют направление реакции и лимитирующие стадии. Решающую роль играют методы определения состояния катализатора и всей системы во время реакции. Одним из таких методов является измерение потенциала (или электропроводности) катализатора во время реакции. Легче всего это сделать в проводящих средах как в жидкой, так и в газовой фазе для гетерогенных и гомогенных катализаторов. В окислительно-восстановительных процессах структурным фактором являются не только размеры кристаллов и параметры решеток, но и кислотно-основные характеристики процессов. Всякая поверхность или комплексное соединение представляют собой кислоту или основание по отношению к реагирующему веществу, а это определяет направленность (ориентацию) и энергию взаимодействия вещества с катализатором. Для реакции каталитической гидрогенизации предложена классификация основных механизмов, основанная на степени воздействия реагирующего вещества на поверхность катализатора, заполненную водородом. В зависимости от природы гидрируемого вещества в реакции участвуют различные формы водорода. При этом поверхность во время реакции псевдооднородна, а энергия активации— величина постоянная и зависящая от потенциала поверхности (или раствора). Несмотря на локальный характер взаимодействия, поверхность в реакционном отношении однородна и скорость реакции подчиняется уравнению Лэнгмюра — Хиншельвуда, причем возможно как взаимное вытеснение адсорбирующихся веществ, так и синергизм, т. е. увеличение адсорбции БОДОрОДЗ ПрИ адсорбции непредельного вещества. Таким образом, созданы основы теории каталитической гидрогенизации и возможность оптимизации катализаторов по объективным признакам. Эта теория является продолжением и развитием теории Баландина. [c.144]

Концентрация водородных ионов является одним из наиболее важных факторов, определяющих равновесие образования окрашенного комплекса, а иногда также кинетику основной или некоторых побочных реакций. Кислотность среды влияет также на окислительно-восстановительные реакции образования некоторых окрашенных соединений, как хромат или фосфорномолибденсвая синь и некоторые другие. Реакции подобного типа здесь не рассматриваются. [c.112]

Использованию в аналитической химии окислительно-восстановительных реакций в неводных растворителях уделено значительно меньше внимания, чем кислотно-основным реакциям в этих растворителях. Эта проблема представляется достойным объектом будущих исследований. Наиболее интересным примером, иллюстрирующим этот вопрос, может служить определение воды титрованием по Карлу Фишеру (см. разд. 19-8). Кратохвил [24] представил обзор о развитии и аналитических возможностях окислительно-восстановительных реакций в неводной среде. Преимущества использования неводных растворителей состоят в том, что в них лучше растворяются органические реагенты и продукты реакций и что отсутствуют нивелирующие эффекты, свойственные водным растворителям. [c.322]

Потенциометрический метод применяется в анализе органических соединений для определения содержания веществ в исследуемом растворе при титровании кислот и оснований, при окислительно-восстановительных реакциях и реакциях осаждения. Кроме того, его часто используют для определения кислотности среды, в особенности в тех случаях, когда имеются сильно окрашенные или неводные растворы, в которых определение pH посредством индикаторов затруднено или даже невозможно. ь. Многие анализы, применяющиеся в анилинокрасочной промышленности, основаны на реакции диазотирования (см. стр. 142). Для определения первичных аминов с помощью азотистой кислоты можно пользоваться потенциометрическим методом. Этот метод удобен для титрования сильно окрашенных растворов, при нанесении которых на иодкрахмальную бумагу трудно наблюдать конец реакции. Например, определение содержания аминоазобензо-ла потенциометрическим титрованием (методика приводится ниже) белее точно, чем определение обычным титрованием с иодкрахмальной бумагой. При анализе кубовых красителей, содержащих галоид, часто бывает необходимо определять содержание хлора и брома. При анализе кубовъ х красителей, а также при определении содержания поваренной соли в красителях и промежуточных продуктах, потенциометрический метод имеет преимущества перед химическими методами, так как он проще, надежнее и при этом затрачивается меньше времени. Достоинством этого метода титрования кислот и оснований является также возможность определять концентрацию ионов водорода в любой момент титрования. [c.376]

В растворах, содержащих сопоставимые количества А и В. Такие растворы часто по.чучают частичной нейтрализацией А или В соответственно сильным основанием или сильной кислотой. Они нечувствительны к небольшим количествам примесей, находящихся в исследуемых веществах, или к примесям, выделяемым материалом сосудов или из атмосферы. Обычно потенциал водородного электрода связывают с окислительно-восстановительной реакцией 72Нг- -Н20ч Нз0++е. Однако протекание этой реакции, по-видимому, маловероятно в среде с небольшой концентрацией водородных ионов. Например, в щелочном растворе потенциал может быть вполне обусловлен реакцией /гНг + ОН-ч НгОЧ-е. В буферном растворе с большой концентрацией кислоты А и сопряженного основания В, кроме того, возможен процесс /гНгЧ-Вч А-Ье. Тем не менее, если все кислотно-основные пары находятся в равновесии друг с другом, безразлично, какую из них рассматривать в качестве пары, определяющей потенциал, — как следует из термодинамики, каждая пара приводит к возникновению одного и того же потенциала. [c.43]

Элементы побочных подгрупп составляют ту часть школьного курса, которая, в соответствии с программой средней школы, на самом деле практически не изучается. Так, при попытке автора утвердить связанные с железом вопросы в билетах для выпускников 9 класса реакция была такова Железо Ну это же сложно. .. У нас базовый курс. .. 0 том, что в школьных учебниках Вы не найдете разбора свойств хрома и марганца и описания характера протекания реакций с перманганатом кгилия в зависимости от кислотности среды, не стоит даже и вспоминать. На этом основании всем абитуриентам и интересующимся химией настоятельно рекомендуется разобраться с химическими свойствами цинка, ртути, железа, меди, серебра и т. д. (см. название раздела) с помощью дополнительной литературы и еще раз вспомнить тему Окислительно-восстановительные реакции . На вступительных экзаменах эти знания требуются как само собой разумеющиеся. [c.133]

Пероксид водорода проявляет как окислительные, так и восстановительные свойства, но первые выражены сильнее. Механизм окислительно-восстановительных реакций с участием Н2О2 в значительной степени определяется кислотностью среды (см. раздел 33.4). [c.301]

Измерения в окислительно-восстановительных реакциях. Окислительно-восстановительные реакции не происходят столь быстро, как кислотно-основные реакции, которые принято считать мгновенными. Кроме того, они в большинстве случаев необратимы. Число обратимых органических окислительно-восстановительных систем невелико, и среди них наибблее известна система гидрохинон — хинонная [c.54]

ИНДИКАТОРЫ (лат. indi ator — ука-зываюш,ий) — органические и неорганические вещества, изменяющие свою окраску в зависимости от реакции среды. Известны кислотно-основные И.— метилоранж, фенолфталеин, лакмус окислительно-восстановительные И.— индигокармин и др. [c.108]

Для нейтрализации кислотных центров поверхности, а следовательно, для предотвращения нежелательных побочных реакций, в алюмохромовые катализаторы вводят соли щелочных и щелочноземельных металлов. В промышленных катализаторах наиболее часто используют окиси калия, натрия, бериллия. Наиболее подробно изучено влияние добавок калия, действие которого сводится к стабилизации структуры хрома в катализаторе. Предполагают [3, с. 35), что калий в структуре алюмохромового катализатора находится в виде или алюмината АЮОК (восстановительная среда) или хромата К2СГО4 (окислительная среда). Ион К , связанный в форме — ОК, мигрирует от иона Сг к иону находясь в динамическом равновесии, зависящем от окислительно-восстановительных условий среды [c.136]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология