ОКИСНЕННЯ І ВІДНОВЛЕННЯ
1. Окисно-відновні реакції
1.3. Рівняння окисно-відновної реакції
Дуже часто важко скласти рівняння окисно-відновної реакції, якщо невідомо, як саме реагують речовини одна з одною. Використовуючи ступінь окиснення елементів, цю проблему можна вирішити.
Перед складанням рівняння окисно-відновної реакції потрібно знати наступне:
– який продукт окиснення і продукт відновлення утворюється;
– чи проходить реакція в кислому, лужному або нейтральному середовищі.
Для складання рівняння окисно-відновної
– визначити ступінь окиснення для кожного атома, що бере участь в окисно-відновному процесі;
– записати відповідні продукти, враховуючи зміни ступеня окиснення атомів і число переданих або отриманих електронів;
– скласти окремі рівняння відновлення й окиснення з урахуванням середовища, щоб узгодити рівняння;
– узгодити між собою рівняння відновлення й окиснення, щоб число електронів, потрібних для відновлення, дорівнювало числу електронів, відданих при окисненні;
– об’єднати обидва рівняння, щоб отримати загальне рівняння окисно-відновної
Приклад 1. Для отримання молекулярного хлору на твердий калій перманганат краплями додають концентровану хлоридну кислоту. При цьому хлорид-іони окислюються, утворюючи молекули хлору, перманганат-іони відновлюються, перетворюючись на іони Мn2+. Реакція проходить у кислому середовищі.
Ступінь окиснення | |
Хлору | Мангану |
Сl- | -1 |
Сl2 | ±0 |
МnO4- | +7 |
Мn2+ | +2 |
Окиснення: 
Відновлення: 
Оскільки кількість відданих і отриманих електронів має бути однаковою, то рівняння окиснення множать на 5, а рівняння відновлення – на 2.
Окиснення: 
Відновлення: 
У результаті додавання обох частин рівнянь отримаємо остаточне рівняння окисно-відновної реакції:
Увага: дуже часто характер середовища має вирішальне значення для утворення певного продукту окиснення або відновлення. Так, перманганат-іони в нейтральному середовищі відновлюються в манган(ІV) оксид (піролюзит):
Приклад 2. Трубки для визначення алкоголю у повітрі, яке видихається, що призначені для перевірки ступеня сп’яніння, містять трохи сульфатної кислоти і калій дихромат. За наявності етанолу вміст трубки змінює оранжевий колір на зелений. При цьому етанол окислюється і перетворюється на етаналь, іони дихромату відновлюються у Сr3+-іони. Реакція проходить у кислому середовищі.
Ступінь окиснення | |
Карбону | Хрому |
Етанол | – 1 |
Етаналь | +1 |
Сr2O72- | +6 |
Сr3+ | +3 |
Окиснення молекули етанолу відбувається лише в атомі Карбону, до якого приєднана гідроксогрупа. На цьому атомі Карбону виникає також альдегідна група етаналю. Тому там відбувається зміна ступеня окиснення:
Окиснення: 
Відновлення: 
Щоб зрівняти число електронів, рівняння окиснення множать на 3, а рівняння відновлення залишають незмінним.
Окиснення: 
Відновлення: 
Сума обох рівнянь дає остаточне рівняння окисно-відновної реакції:
Приклад. Гідрохінон використовують як фотопроявник. При цьому sони Аргентуму в лужному середовищі відновлюються в металічне срібло, а гідрохінон окислюється у пара-бензохінон.
Ступінь окиснення | |
Карбону | Аргентуму |
Гідрохінон | +1 |
П-бензохінон | +2 |
Ag+ | +1 |
Ag | ±0 |
Окиснення молекули гідрохінону відбувається в обох атомах Карбону, до яких приєднана гідроксильна група. На цих атомах Карбону відбувається і зміна ступеня окиснення:
Рівняння відновлення для обчислення кількості електронів множать на 2, далі обидві частини рівняння об’єднують у рівняння окисно-відновної реакції:
__________________________________________________________________
1 Іон гідроксонію кислого середовища можна спрощено записати як протон (Н+). Реакції окиснення й відновлення називають напівреакціями.
(1 votes, average: 5,00 out of 5)