Термодинамика окислительно-восстановительных процессов

молекул или ионов к другим


Окисление – процесс отдачи электронов атомом,

молекулой или ионом.

Восстановление – процесс присоединения электронов атомом, молекулой или ионом.

e

Mg0 - 2e → Mg2+

2Н+ + 2e → Н2

определяющийся из допущения,
что молекула состоит из ионов

1. СО простых

веществ равна 0 Zn0, O20, Ag0

2. СО водорода в водородсодержащих соединениях равна +1 (исключение – гидриды металлов)



3. СО кислорода в кислородсодержащих соединениях равна -2 (исключение – пероксиды и соединения с фтором)

заряда иона


5. Алгебраическая сумма СО всех элементов в составе

иона равна заряду иона




6. Алгебраическая сумма СО всех элементов в составе сложного вещества равна 0

Восстановители

- метод нахождения коэффициентов в уравнениях окислительно-восстановительных реакций, в котором

рассматривается обмен электронами между атомами элементов, изменяющих свою степень окисления.
Число электронов, отданное восстановителем равно числу электронов, получаемых окислителем.
 
Уравнение составляется в несколько стадий:
 
1.      Записывают схему реакции.
 
KMnO4 + HCl → KCl + MnCl2 + Cl2 + H2O
 
2.      Проставляют степени окисления над знаками элементов, которые меняются.
 

окислителем и отдаваемых восстановителем.
 
Mn+7 + 5ē →Mn+2
2Cl-1 - 2ē →

Cl20
 
4.  Уравнивают число приобретенных и отдаваемых электронов, устанавливая тем самым коэффициенты для соединений, в которых присутствуют элементы, изменяющие степень окисления.
Mn+7 + 5ē →Mn+2 2
2Cl-1 - 2ē → Cl20 5

2Mn+7 + 10Cl-1 → 2Mn+2 + 5Cl20 
 
5.   Подбирают коэффициенты для всех остальных участников реакции.
 

нахождения коэффициентов в уравнениях окислительно-восстановительных реакций, в котором рассматривается обмен

электронами между ионами (молекулами), содержащих элемент, изменяющий свою степень окисления.

Уравнение составляется в несколько стадий:
 
1.      Записывают ионную схему реакции.

KMnO4 + HCl →

MnO4-

в левой и правой частях схем уравнивают с помощью молекул

воды, взятых в количестве, соответствующем разности между числом атомов кислорода в исходном веществе и продукте реакции.

рН < 7
Молекулы воды записываются в той части уравнения, где наблюдается недостаток кислорода. В другую часть полуреакции записывают необходимое для равенства число ионов водорода.

рН > 7
Молекулы воды в количестве, соответствующем разности между числом атомов кислорода в левой и правой частях схемы, записывают в той части уравнения, где имеется избыток кислорода. Гидроксид-ионы в количестве, превышающем в 2 раза число молекул воды, записывают в другую часть уравнения полуреакции.

рН = 7
Молекулы воды записывают всегда в левую часть полуреакции. В правую часть полуреакции записывают либо протоны, либо гидроксид-ионы, необходимые для выравнивания кислорода и водорода в обеих частях полуреакции.

сильного окислителя в слабый сопряженный восстановитель или сильного восстановителя в

слабый сопряженный окислитель

ϕ - электродный потенциал

Стандартные условия: С=1 моль/л, Т=298К
стандартный электродный потенциал ϕ 0