ОКИСЛЕНИЕ И ВОССТАНОВЛЕНИЕ. ОКИСЛИТЕЛЬНО-ВОССТАНОВИТЕЛЬНЫЕ  РЕАКЦИИ. (ОВР) 

Окисление — отдача электрона атомом или ионом.  

Восстановление — прием электрона атомом или ионом. 

Атомы металлов при химических реакциях могут лишь отдавать валентные электроны, при этом эти атомы превращаются в положительно заряженные ионы: 

              H⁰   – e^—  →  H⁺                             H⁰ + e^—  →     H^— 

           атом Н⁰           ион Н⁺                             атом Н⁰           ион Н^— 

Величина заряда иона металла всегда равна числу отданных электронов. 

Атомы неметаллов могут и отдавать, и принимать электроны. Говорится в этом случае, что они могут проявлять и положительную, и отрицательную степени окисления: 

              S⁰ – 6e  → S⁺⁶                         S⁰ + 2e  → S^-2 

Примеры окисления и восстановления ионов: 

         Ca⁺² +  2e  →  Ca⁰                      C⁺⁴   +  4e   →  C⁰ 

        Cl^—   —  e    →    Cl⁰                        N^-3  –  3e   →   N⁰ 

         N^-3 –5e    →     N⁺²                     Cl⁺⁵  +  6e   →   Cl^—   

Окислительно-восстановительные  реакции — это реакции, идущие с изменением степеней окисления элементов.  При этом электроны от атомов элементов с меньшей электроотрицательностью частично или полностью смещаются к более электроотрицательным атомам. Вот пример простейшей окислительно-восстановительной реакции:      

                       Fe  +  S    →    FeS 

Рассмотрим ее с точки зрения окисления и восстановления. Для этого сначала обозначим степени окисления каждого элемента до реакции:              

                           Fe⁰  +  S⁰   → Fe⁺²S^-2 

Определяем, что окисляется и что восстанавливается: 

                  Fe⁰  – 2e   →   Fe⁰        Ι  железо  окисляется,   восстановитель     

                  S⁰  +   2e   →    S ^–2    Ι     сера  восстанавливается, окислитель 

Эта часть записи называется электронным балансом. 

Дополнение: окисляющийся элемент является восстановителем, т.к. он как бы отдает свои электроны другому элементу, восстанавливая его. Соответственно, восстанавливающийся элемент – окислитель, он отбирает электроны у другого элемента и окисляет его. Предварительно коэффициенты в окислительно-восстановительных реакциях расставлять не нужно. Это можно сделать при составлении электронного баланса. Число принятых и отданных электронов должно быть одинаковым. Выравниваем его коэффициентами в электронном балансе:    

                                K⁰  + S⁰  →   K₂⁺S^-2   

                          K⁰  –  e   →     K⁺        Ι       2       окисляется, восстановитель 

                          S⁰  +   2e   →  S^-2       Ι        1     восстанавливается, окислитель 

Следовательно, в реакции будут участвовать два атома калия, и коэффициент 2 переносим в уравнение реакции к калию. Далее — как в примере 1: 

                           2 K⁰  + S⁰  →   K₂⁺S^-2   

                          K⁰  –   e   →   K⁺        Ι    2     окисляется, восстановитель 

                          S⁰   +   2e   →  S^-2     Ι    1    восстанавливается, окислитель 

3. Если в реакции участвует или образуется двухатомная молекула какого-либо простого вещества (О₂, Н₂ и т.п.), то это учитывается при составлении электронного баланса:

                                         Li⁰ + O₂⁰  →   Li⁺₂O^-2 

                                         Li⁰   –    e     →   Li⁺        Ι   4    

                                        2O⁰   + 4e     →   2O^-2     Ι    1    

Коэффициент 4 ставится в уравнение реакции к литию, а затем подбираются коэффициенты в правой части уравнения реакции: 

Окончательный вид уравнения реакции: 

                     4Li⁰ + O₂⁰    →    2Li⁺₂O^-2 

                         Li⁰   –  e   →    Li⁺         Ι     4     окисляется, восстановитель 

                        2O⁰  +  4e   →   2O^-2      Ι     1  восстанавливается, окислитель 

Есть и более сложные реакции такого типа. О них — уже в курсе 9 класса.

Была ли вам полезна эта статья? Поделитесь, пожалуйста.