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
- 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.