Окислительно-восстановительные процессы
Данные процессы протекают с изменением степени окисления некоторых или всех элементов.
Рассмотрим общие понятия, которые необходимо знать:
Окисление - это процесс, который заключается в отдаче электронов атомом / молекулой / ионом.
Например, если отрицательно заряженный ион хлора будет отдавать электрон, то после этого он станет нейтральным атомом: ${Cl^{-} - e = Cl^{0}}$.
Восстановление – это процесс присоединения электронов.
Например, когда атом присоединяет электроны, то он становится отрицательно заряженным ионом: ${S^{0} + 2e = S^{2-}}$.
Когда положительно заряженный ион присоединяет электроны, то его заряд уменьшается: ${S^{+6} + 2e = S^{+4}}$.
Окислитель - это атом / молекула / ион, который принимает электроны.
- Восстановитель - это атом / молекула / ион, который отдает электроны.
Из этого следует, что восстановитель окисляется, а окислитель восстанавливается.
Рисунок 1. Таблица. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ
В таблице выше показано, что с уменьшением атомного радиуса увеличиваются окислительные свойства, а с увеличением атомного радиуса увеличиваются восстановительные свойства.
Рассмотрим примеры восстановителей и окислителей:
Восстановители.
Типичными восстановителями являются атомы, которые на внешнем электронном уровне содержат 1 - 3 электронов. Поэтому сильными восстановителями являются элементы I - II групп главных подгрупп (щелочноземельные и щелочные металлы), также Al, Zn, Fe.
К восстановителям, которые имеют большое значение в практической химии, относятся:
- углерод,
- оксид углерода (II),
- сульфит и гидросульфит натрия,
- активные металлы,
- водород.
Окислители.
Типичными окислителями являются атомы, которые на внешнем электронном уровне содержат 7,6,5 или 4 электрона. Поэтому сильными окислителями являются элементы VI и VII групп, слабыми - элементы IV группы.
К окислителям, которые часто используются в лабораториях, относятся:
- кислород,
- азотная кислота,
- концентрированная серная кислота,
- оксид марганца (IV),
- перманганат калия,
- хромат калия,
- галогены.
Растворы электролитов
К растворам электролитов относят растворы, которые содержат заряженные частицы, а элементы, которые обладают ионной проводимостью, называют электролитами.
Выделяют сильные и слабые электролиты:
- К сильным электролитам относятся почти все соли, определенные кислоты (${HCl, HBr, HI, HNO_3, HClO_4, H_2SO_4}$), основания (${LiOH, NaOH, KIH, RbOH, CsOH, Ca(OH)_2, Sr(OH)_2, Ba(OH)_2}$).
- К слабым электролитам относятся: ${H_2S, H_2CO_3, Al(OH)_3, NH_3 \cdot H_2O}$ и др.
