Skip to main content
LibreTexts - Ukrayinska

5.5: Реакції окислення та відновлення

  1. Last updated
  2. Save as PDF
  • Page ID
    17949

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

    Число окислення елемента являє собою загальну кількість електронів, які були видалені (позитивний ступінь окислення) або додані (негативний ступінь окислення), щоб отримати елемент в його теперішній стан. Термін окислення описує втрату електронів елементом і збільшення ступеня окислення; термін відновлення описує посилення електронів і зниження ступеня окислення. Числа окислення для елементів в з'єднаннях можна розрахувати, використовуючи простий звід правил, які відтворюються нижче в таблиці 5.3.

    Таблиця 5.3 Правила присвоєння окислювальних чисел
    Таблиця 5.3 Правила присвоєння окислювальних чисел
    1. Число окислення елемента у вільному стані дорівнює нулю.
    2. Одноатомний іон матиме окислювальне число, яке дорівнює його заряду.
    3. У з'єднаннях з металами водень буде дорівнює —1, інакше він завжди буде +1.
    4. Кисень, всередині сполуки, як правило, матиме число окислення -2.
    5. Галогени становитимуть —1, за винятком з'єднань з киснем.
    6. Сірка, як правило, буде -2, за винятком з'єднань з киснем.
    7. У молекулярному з'єднанні самому електронегативному елементу присвоюється негативне окислювальне число

    У багатьох хімічних реакціях окислювальне число елементів змінюється. Розглянемо реакцію синтезу, показану нижче. У реагентах вуглець і кисень є обома елементами і їх окислювальні числа дорівнюють нулю (Правило 1). У продукті кисень матиме число окислення —2 (правило 4), отже, вуглець у CO 2 повинен мати число окислення +4, щоб збалансувати чотири негативні заряди на кисень. Під час цієї реакції число окислення вуглецю змінилося з нуля в реагентах до +4 в продуктах і число окислення кисню змінилося від нуля до —2. Це приклад окислювально-відновної реакції; хімічна реакція, в якій кількість окислення елементів змінюється при переході від реагентів до продуктів.

    C (s) + O 2 (г) → СО 2 (г)

    У окислювально-відновній реакції елемент, який «втрачає електрони», як кажуть, окислюється і матиме збільшення кількості окислення. У наведеному вище прикладі число окислення вуглецю збільшується з нуля до +4; він «втратив електрони» і був окислений. Елемент, який «набирає електрони» в окислювально-відновній реакції, як кажуть, зменшується і матиме зменшення кількості окислення. У вищезгаданій реакції кількість окислення кисню зменшилася з нуля до —2; вона «отримала електрони» і була зменшена.

    Вправа\(\PageIndex{1}\)

    Арсонова і азотна кислоти реагують з утворенням окису азоту, миш'якової кислоти та води відповідно до рівняння, показаного нижче. Це приклад окислювально-відновної реакції?
    2 HNO (3 га) + 3 Н 3 Так (aq) → 2 НІ (г) + 3 Н 3 So 4 (aq) + Н 2 О (л)

    Вправа\(\PageIndex{1}\)

    Для кожної з реакцій, наведених нижче, розрахуйте число окислення кожного з елементів в реагентах і продуктах і визначте, чи передбачає реакція окислення-відновлення. Якщо мова йде про окислювально-відновної реакції, визначте елементи, які були окислені і відновлені.

    1. Cu 2 S → 2 Cu+S
      Реагенти: Cu _____ S _____
      Продукти: Cu _____ S _____
      Елемент окислений: __________ Елемент Зниження __________
    2. CaCo 3 → CaO + CO 2
      Реагенти: Ca _____ C _____ O _____
      Продукти: Ca _____ C _____ O _____
      Елемент окислений: ______ Елемент Зменшений ______
    3. Fe 2 O 3 + 3 H 2 → 2 Fe+ 3 H 2 O
      Реагенти: Fe _____ O _____ H _____
      Продукти: Fe _____ O _____ O _____ H _____
      Елемент окислений: ______ Елемент Зниження __________
    4. AgNO 3 + NaCl → AgCl (и) + NaCl 3
      Реагенти: Ag _____ N _____ O _____ Na _____ Cl _____
      Продукція: Ag _____ N _____ O _____ Na _____ Cl _____
      Елемент окислений: ______ Елемент зменшений ______