Окислително-редукционни процеси

Шаблон:Без източници Окислително-редукционните процеси (наричани също редокс, съкр. Шаблон:Lang, от reduction-oxidation — редукция-окисление) представляват химична реакция, при която се променя степента на окисление на атоми и йони поради преход на електрони.

Такива са например процесите на взаимодействие на магнезий и кислород или на калиев бромид и хлорна вода. Те се изразяват със следните уравнения:

2 M g^{0} + O_{2}^{0} ⟶ 2 M g^{+ 2} O^{- 2}

2 K^{+ 1} B r^{- 1} + C l_{2}^{0} ⟶ 2 K^{+ 1} C l^{- 1} + B r_{2}^{0}

В тях са записани и степените на окисление (горе) на елементите. Вижда се, че в първия процес магнезият повишава степента си на окисление от нулева на +2, а кислородът понижава степента си на окисление от 0 до -2. Във втория процес хлорът понижава степента си на окисление от 0 до -1, а бромидните йони я повишават от -1 до 0. Промяната в степените на окисление в тези примери е резултат от преход на електрони.

2 M g^{0} - 2 \cdot 2 e^{-} ⟶ 2 M g^{+ 2}

2 O^{0} + 2 \cdot 2 e^{-} ⟶ 2 O^{- 2}

2 B r^{-} - 2 \cdot 1 e^{-} ⟶ 2 B r^{0} ⟶ B r_{2}^{0}

2 C l^{0} + 2 \cdot 1 e^{-} ⟶ 2 C l^{-}

Атомите и йоните, които при химичните реакции отдават електрони и повишават степента си на окисление, се наричат редуктори. В случая редуктори са магнезиевите атоми Mg и бромидните аниони Br^-

Тези, които приемат електрони и понижават степента си на окисление се наричат окислители. В разгледания случай това са атомите на кислорода и на хлора.

Процесите се наричат съответно окисление и редукция.

Окислително-редукционни процеси в разтвори на електролити

Разтворите на електролити могат да участват в окислително-редукционни процеси. Ако една желязна пластина бъде потопена в разтвор на сребърен хлорид, тя се разтваря с протичането на следната реакция:

F e^{0} + 2 A g^{+ 1} C l^{- 1} ⟶ F e^{+ 2} C l_{2}^{+ 1} + 2 A g^{0}

F e^{0} - 2 e^{-} ⟶ F e^{+ 2}

2 A g^{+ 1} + 2 e^{-} ⟶ 2 A g^{0}

Железният атом трудно задържа валентните си електрони и ги отдава на среброто, превръщайки се в йон. Среброто от йони се превръща в просто вещество, отделящо се върху пластинката.

В този пример желязото е по-силен редуктор от среброто и може да го измества от разтвори на негови соли.

За улеснение при писането на окислително-редукционни процеси е създаден ред на относителна активност на металите (РОАМ). В него е сравнена редукционната активност на някои метали:

K, C a, N a, M g, A l, Z n, F e, N i, S n, P b, H, C u, H g, A g, A u

Редукционната активност намалява от ляво надясно. Ясно се вижда желязото, което е много по-силен редуктор от среброто.

Правила за определяне на степен на окисление

Простите вещества имат нулева степен на окисление. Пример: $O^{0}, C l^{0}, N a^{0}$ и т.н.

В уравнение: $2 N a^{0} + C l_{2}^{0} ⟶ 2 N a^{+} C l^{-}$

Металите от А групите имат положителна степен на окисление, която обикновено съвпада с номера на група, в която се намира съответният метал. Пример: $N a^{+}, C a^{+ 2}, A l^{+ 3}$ и т.н
Висшата степен на окисление съвпада с номера на групата, в която се намира елемента.
Кислородът $O_{2}$ има -2 степен на окисление – $O^{- 2}$ . Изключение прави в оксида на флуора $O^{+ 2} F_{2}^{- 1}$ и пероксидите на I, II A група – примери: $H_{2}^{+ 1} O_{2}^{- 1}, N a_{2}^{+ 1} O_{2}^{- 1}, C a^{+ 2} O_{2}^{- 1}$ .
Водородът $H_{2}$ има +1 степен на окисление – $H^{+ 1}$ . Изключение правят хидридите $N a^{+ 1} H^{- 1}, C a^{+ 2} H_{2}^{- 1}$ и т.н.
Алгебричната сума от степените на окисление на изграждащите съединението елементи е равна на 0. Например $H_{2}^{+ 1} S^{+ 6} O_{4}^{- 2}, N a^{+ 1} C l^{- 1}$ и т.н.

Окислително-редукционни процеси

Окислително-редукционни процеси в разтвори на електролити

Правила за определяне на степен на окисление

Навигация

Търсене