Окислительно-восстановительные реакции

По признаку изменения степеней окисления атомов, входящих в состав реагирующих веществ, химические реакции подразделяются на два типа.

1) Реакции, протекающие без изменения степеней окисления атомов.

Например:

+2+4-2   t   +2 -2      +4 -2
CaCO₃   =   CaO   +   CO₂

В этой реакции степень окисления каждого из атомов осталась без изменения.

2) Реакции, протекающие с изменением степеней окисления атомов.

Например:

 0         +2 -1           0        +2 -1
Zn   +   CuCl₂   =   Cu   +   ZnCl₂

В этой реакции степени окисления атомов цинка и меди изменились.

Окислительно-восстановительные реакции – наиболее распространенные химические реакции.

На практике окислительно-восстановительная реакция – это присоединение или отдача электронов. Одни атомы (ионы, молекулы) отдают другим или принимают от них электроны.

Окисление.

Процесс отдачи электронов атомом, ионом или молекулой называется окислением.

При отдаче электронов степень окисления атома повышается.

Вещество, чьи атомы, ионы или молекулы отдают электроны, называется восстановителем.

В нашем примере атомы в степени окисления 0 перешли в атомы со степенью окисления +2. То есть произошел процесс окисления. При этом атом цинка, отдавший два электрона, является восстановителем (он повысил степень окисления с 0 до +2).

Процесс окисления записывают электронным уравнением, в котором указывают изменение степени окисления атомов и число электронов, отданных восстановителем.

Например:

 0                       +2                       0
 Zn   –   2e^–   =   Zn  (окисление, Zn – восстановитель).

Восстановление.

Процесс присоединения электронов называют восстановлением.

При присоединении электронов степень окисления атома понижается.

Вещество, чьи атомы, ионы или молекулы присоединяют электроны, называют окислителем.

В нашем примере переход атомов меди со степенью окисления +2 в атомы со степенью окисления 0 является процессом восстановления. При этом атом меди со степенью окисления +2, принимая два электрона, понижает степень окисления от +2 до 0 и является окислителем.

Процесс окисления тоже записывают электронным уравнением:

+2                        0                                  0
Cu   +   2e^–   =   Cu (восстановление, Cu – окислитель).

Процесс восстановления и процесс окисления нераздельны и протекают одновременно.

  0                                    +2               0         +2
Zn                 +                 CuCl₂   =   Cu   +   ZnCl₂
  |                                         |
 восстановитель           окислитель
окисляется                   восстанавливается