Хімія 10 клас

РОЗДІЛ 1 ПОВТОРЕННЯ ТА ПОГЛИБЛЕННЯ ТЕОРЕТИЧНИХ ПИТАНЬ КУРСУ ХІМІЇ ОСНОВНОЇ ШКОЛИ


§ 10. Окисно-відновні реакції


Усвідомлення змісту цього параграфа дає змогу:

пояснювати значення окисно-відновних реакцій, суть процесів окиснення й відновлення, понять окисник і відновник; визначати окисник і відновник; складати схеми електронного балансу;

розставляти коефіцієнти у рівняннях окисно-відновних реакцій.

Пригадаємо означення:

реакції, під час яких змінюються ступені окиснення елементів, що входять до складу реагуючих речовин, називаються окисно-відновними.

Будь-яка окисно-відновна реакція (ОВР) складається з процесів окиснення і відновлення. Окиснення — це процес віддавання електронів, тобто підвищення ступеня окиснення елемента. Речовини, які у процесі реакції віддають електрони, називаються відновниками.

Наприклад,            Zn0 - 2е—› Zn+2.

Процес окиснення: Цинк — відновник.

До типових відновників належать прості речовини, атоми яких мають низьку електронегативність, наприклад метали, вуглець, водень.

Відновлення — це процес приєднання електронів, тобто зниження ступеня окиснення елемента. Речовини, які під час реакції приєднують електрони, називаються окисниками.

Наприклад,             Cu2+ + 2е —› Cu0.

Процес відновлення: Йон Си2+ — окисник.

До типових окисників належать прості речовини, атоми яких мають високу електронегативність, наприклад галогени, кисень, а також катіони й аніони, що містять атоми з високим ступенем окиснення:

Слід пам’ятати, що один і той самий елемент може виявляти різні властивості: окисні (у високих ступенях окиснення) і відновні (у нижчих ступенях окиснення). Так, Сульфур у  виявляє окиснювальні властивості, а Сульфур у  — відновні властивості.

Один і той самий елемент в одному і тому самому ступені окиснення залежно від умов реакції може виявляти як окиснювальні, так і відновні властивості. Так, водень у реакціях з металами — окисник, а в реакціях із неметалами або оксидами металічних елементів — відновник:

Окисно-відновні реакції мають дуже складний характер. Відокремлений перебіг реакцій окиснення і відновлення відбувається лише в електрохімічних процесах. У хімічних ОВР окиснення і відновлення взаємопов’язані.

Відомо кілька методів складання рівнянь ОВР. Нагадаємо алгоритм дій, які необхідно виконати для складання рівнянь цих реакцій:

•   записати схему реакції — формули вихідних речовин і продуктів реакції;

•   визначити елементи, атоми яких змінюють ступінь окиснення;

•   скласти електронні рівняння напівреакцій окиснення і відновлення;

•   знайти додаткові множники-коефіцієнти;

•   поставити коефіцієнти у схемі реакції, вона перетвориться на рівняння реакції (перевірка!).

Наприклад, потрібно скласти рівняння реакції окиснення ферум(ІІ) сульфату калій перманганатом у кислому середовищі. Оскільки реакція відбувається в кислому середовищі, то в лівій частині рівняння, крім окисника і відновника, має бути кислота, зазвичай розбавлена сульфатна. Продуктами реакції мають бути сульфати Мангану(ІІ), Калію, Феруму(ІІІ) і вода. Схема реакції і наступні дії:

 

Отже, для збереження балансу відданих і приєднаних електронів у лівій та правій частинах рівняння має бути по 10 атомів Феруму і по два атоми Мангану:

2KMnO4 + 10FeSO4 + 8H2SO4 = 5Fe2(SO4)3 + 2MnSO4 + K2SO4 + 8H,O

Окисно-відновні реакції дуже різноманітні. Їх значення в хімії, технології та повсякденному житті людини важко переоцінити. ОВР лежать в основі добування металів і сплавів, водню і галогенів, лугів та лікарських препаратів. З ними тісно пов’язано функціонування біологічних мембран, процеси дихання і травлення, робота хімічних джерел струму (акумуляторів і батарейок) тощо.

 Коротко про головне

Характерною ознакою окисно-відновних реакцій (ОВР) є зміна ступенів окиснення елементів, що входять до складу реагуючих речовин.

Процес віддавання електронів — це окиснення, а процес їх приєднання — це відновлення.

Елементи, а отже, й речовини, що віддають електрони, є відновниками, а які їх приєднують — окисниками.

Відновники, віддаючи електрони, окиснюються, а окисники, приєднуючи їх, відновлюються. Отже, окиснення завжди супроводжується відновленням і навпаки. Це означає, що окисно-відновні реакції — єдність двох протилежних процесів — окиснення і відновлення.

Окисно-відновні властивості атомів елементів залежать від їх електронегативності: чим більша електронегативність елемента, тим сильніші його окиснювальні властивості, і навпаки, чим менша електронегативність, тим сильніші відновні властивості елемента.





Відвідайте наш новий сайт - Матеріали для Нової української школи - планування, розробки уроків, дидактичні та методичні матеріали, підручники та зошити