logo search
Основы электрохимии

Краткая теоретическая часть

В неорганической химии ОВР формально могут рассматриваться как перемещение электронов от атома одного реагента (восстановителя) к атому другого (окислителя), например:

При этом окислитель восстанавливается, а восстановитель окисляется. При протекании реакций в гальваническом элементе переход электронов осуществляется по проводнику, соединяющему электроды элемента, и изменение энергии Гиббса в данной реакции может быть превращено в полезную работу. В отличие от реакций ионного обмена ОВР в водных растворах протекают, как правило, не мгновенно.

Окислительно-восстановительные реакции (ОВР) – это хими-ческие реакции, протекающие с изменением степеней окисления атомов, входящих в состав реагирующих веществ и реализующихся путём перераспределения электронов между атомом-окислителем и атомом-восстановителем.

Степень окисления (с.о.) – это условный заряд атома в соединении, вычисленный, исходя из предположения, что все связи в молекуле имеют ионный характер.

Наиболее электроотрицательные элементы в соединении имеют отрицательные степени окисления, а атомы элементов с меньшей электроотрицательностью - положительные.

Степень окисления – формальное понятие; в ряде случаев степень окисления не совпадает с валентностью.

Окисление – процесс отдачи электронов, сопровождающийся повышением степени окисления атома элемента.

Восстановление – процесс присоединения электронов, сопровождающийся понижением степени окисления атома элемента.

Окислитель – вещество, в состав которого входят атомы, присоединяющие во время химической реакции электроны (окислитель – акцептор электронов).

окислитель + ē ((;(( восстановитель

Восстановитель – вещество, в состав которого входят атомы, отдающие электроны (восстановитель – донор электронов).

восстановитель – ē ((;(( окислитель

Типичные окислители:

  1. Свободные галогены, кислород, озон (F2, О2, О3).

  2. Некоторые соединения, содержащие атомы элементов с максимальной степенью окисления: H2S+6O4, KMn+7O4, HN+5O3 и др.

  3. Катион водорода Н+ в растворах большинства кислот.

Типичные восстановители:

  1. Металлы в свободном состоянии.

  2. Свободный водород (Н2), углерод (С), оксид углерода(II) (СО).

  3. Некоторые соединения, содержащие атомы элементов с минимальной степень окисления: H2S–2, KI–, HBr–, N–3H3.