Слайд 1Окислительно-восстановительные реакции
Слайд 2Электроотрицательность
1. Важнейшие химические реакции в зоне гипергенеза имеют окислительно-восстановительный характер
(сопровождаются потерей или приобретением электронов).
2. Чем меньше электроотрицательность, тем легче
атом отдает электроны – следовательно является тем более сильным восстановителем.
3. Чем больше электроотрицательность, тем сильнее окислительная способность элементов.
Слайд 3Восстановители
1. Металлы – сильные восстановители.
2. Важными восстановителями при геологических процессах
являются: а) двухвалентное железо;
б) двухвалентная (отрицательная) сера; в) многие органические соединения; г) двухвалентный марганец; д) трехвалентные хром и ванадий
Слайд 4Окислители
1. Неметаллы – сильные окислители.
2. Важнейший окислитель – свободный кислород
атмосферы и гидросферы.
3. Меньшее значение имеют элементы и ионы, способные
принимать электроны.
4. Это трехвалентное железо; четырехвалентный марганец; шестивалентные сера, хром, селен, молибден; пятивалентные азот, ванадий, мышьяк.
Слайд 5
В зависимости от степени ионизации один и тот же элемент
может быть и окислителем и восстановителем.
Трехвалентное железо местами действует как
окислитель, а двухвалентное как выосстановитель.
Четырехвалентный марганец – окислитель, двухвалентный марганец - восстановитель
Слайд 6
Окислительно-восстановительные реакции идут с выделением или поглощением энергии.
При окислении двухвалентного
железа и марганца выделяется значительное количества тепла:
4FeO+O2=2Fe2O3+131,8 кал.
2MnO+O2=2MnO2+58 кал.
В термодинамических
условиях зоны выветривания эти реакции энергетически выгодны, чем и объясняется легкая окисляемость на земной поверхности соединений двухвалентного железа и марганца.
Слайд 7Изобарный потенциал
Окислительно-восстановительные реакции могут быть охарактеризованы величиной изобарного потенциала ΔZ.
Производимая
реакцией работа равна ее изобарному потенциалу с обратным знаком (А=
- ΔZ).
Совершаемая в гальваническом элементе работа равна произведению электродвижущей силы на количество прошедшего электричества.
Слайд 8Нулевой потенциал
Потенциал перехода одной грамм-молекулы газообразного водорода в ионную форму
при Т=25 ºС и давлении в 1 атм считается нулевым:
Н2→2Н+ + 2е.
Тогда, зная электродвижущую силу гальванических элементов с водородным электродом, можно рассчитать потенциал другого электрода из любого химического элемента.
Это будут относительные потенциалы, измеряемые в вольтах и обозначаемые символами Eh.
Слайд 9Относительные потенциалы для условий сильно кислой среды
Na = Na++e-2,71
Cu+ = Cu2+ + e + 0,153
Ca = Ca2++2e–2,87
U4+ =UO2 2+ +2e + 0,334
Al = Al3+ +3e-1,67 Cu = Cu2+ + 2e + 0,337
Zn = Zn2++2e-0,763 V3+ = V4+ + e + 0,40
Cr = Cr3+ +3e-0,74 Cu = Cu+ +e + 0,521
Ga = Ga3++3e-0,53 2I- = I2 + 2e + 0,535
Fe = Fe2+ +2e-0,44 Fe2+= Fe3+ + e + 0,771
Cd = Cd2++2e-0,403Ag = Ag+ + e + 0,799
