Skip to main content
LibreTexts - Ukrayinska

22.8: Визначення типів реакцій

  1. Last updated
  2. Save as PDF
  • Page ID
    19407

    • \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

    Реакція мідного дроту з азотною кислотою виробляє барвисту суміш продуктів, що включають нітрат міді (II), діоксид азоту та воду. Солі міді сині в розчині, відображаючи досить унікальні розташування електронів в\(d\) орбіталі, коли мідь іонізується з металевої міді.

    Визначення типів реакцій

    Окислювально-відновна реакція повинна включати зміну числа окислення для двох елементів, що беруть участь в реакції. Окислений елемент збільшується в окислювальному числі, в той час як відновлений елемент зменшується в окислювальному числі.

    Реакції однозаміщення є окислювально-відновними реакціями, оскільки два різних елементи з'являються як вільні елементи (число окислення нуль) з одного боку рівняння та як частина сполуки з іншого боку. Тому числа окислення повинні змінюватися.

    \[\ce{Zn} + 2 \ce{HCl} \rightarrow \ce{ZnCl_2} + \ce{H_2}\nonumber \]

    \(\ce{Zn}\)окислюється від\(\ce{Zn^0}\) до\(\ce{Zn^{2+}}\) і\(\ce{H}\) відновлюється від\(\ce{H^+}\) до\(\ce{H^0}\).

    Реакції горіння - це окислювально-відновні реакції, оскільки\(\left( \ce{O_2} \right)\) елементарний кисень діє як окислювач і сам по собі зменшується.

    \[\ce{CH_4} + 2 \ce{O_2} \rightarrow \ce{CO_2} + 2 \ce{H_2O}\nonumber \]

    Більшість реакцій комбінації та розкладання є окислювально-відновними реакціями, оскільки елементи зазвичай перетворюються в сполуки і навпаки. Термітна реакція включає оксид заліза і металевий алюміній:

    \[\ce{Fe_2O_3} + 2 \ce{Al} \rightarrow \ce{Al_2O_3} + 2 \ce{Fe}\nonumber \]

    Малюнок\(\PageIndex{1}\): Демонстрація термітної гранати.

    Ми бачимо, що залізо відновлюється, а алюміній окислюється в процесі реакції.

    Так які типи реакцій не є окислювально-відновними реакціями? Реакції подвійного заміщення, такі як наведена нижче, не є окислювально-відновними реакціями, оскільки іони просто рекомбінуються без будь-якої передачі електронів.

    \[\overset{+1}{\ce{Na_2}} \overset{+6}{\ce{S}} \overset{-2}{\ce{O_4}} \left( aq \right) + \overset{+2}{\ce{Ba}} ( \overset{+5}{\ce{N}} \overset{-2}{\ce{O_3}} ) \left( aq \right) \rightarrow 2 \overset{+1}{\ce{Na}} \overset{+5}{\ce{N}} \overset{-2}{\ce{O_3}} \left( aq \right) + \overset{+2}{\ce{Ba}} \overset{+6}{\ce{S}} \overset{-2}{\ce{O_4}} \left( s \right)\nonumber \]

    Зверніть увагу, що числа окислення для кожного елемента залишаються незмінними в реакції.

    Кислотно-лужні реакції передбачають перенесення іона водню замість електрона. Кислотно-лужні реакції, як і наведена нижче, також не є окислювально-відновними реакціями.

    \[\overset{+1}{\ce{H}} \overset{-1}{\ce{F}} \left( aq \right) + \overset{-3}{\ce{N}} \overset{+1}{\ce{H_3}} \left( aq \right) \rightarrow \overset{-3}{\ce{N}} \overset{+1}{\ce{H_4^+}} \left( aq \right) + \overset{-1}{\ce{F^-}}\nonumber \]

    Знову ж таки, передача\(\ce{H^+}\) іона залишає числа окислення незмінними. Підсумовуючи, окислювально-відновні реакції завжди можна розпізнати за зміною числа окислення двох атомів в реакції. Будь-яка реакція, при якій не змінюються числа окислення, не є окислювально-відновною реакцією.

    Резюме

    • Окислювально-відновна реакція повинна включати зміну числа окислення для двох елементів, що беруть участь в реакції.
    • Окислений елемент збільшується в окислювальному числі, в той час як відновлений елемент зменшується в окислювальному числі.
    • Реакції одноразового заміщення та реакції горіння - окислювально-відновні реакції.
    • Більшість реакцій комбінації та розкладання є окислювально-відновними реакціями.
    • Реакції подвійного заміщення та кислотно-лужні реакції не є окислювально-відновними реакціями.