Окисли́тельно-восстанови́тельные реа́кции, ОВР, редокс (от англ. redox ← reduction-oxidation — окисление-восстановление) — это встречно-параллельные химические реакции, протекающие с изменением степеней окисления атомов, входящих в состав реагирующих веществ, реализующихся путём перераспределения электронов между атомом-окислителем и атомом-восстановителем. Содержание [убрать] 1 Описание 1.1 Окисление 1.2 Восстановление 1.3 Окислительно-восстановительная пара 2 Виды окислительно-восстановительных реакций 3 Примеры 3.1 Окислительно-восстановительная реакция между водородом и фтором 3.2 Окисление, восстановление 4 См. также 5 Ссылки [править] Описание
В процессе окислительно-восстановительной реакции восстановитель отдаёт электроны, то есть окисляется; окислитель присоединяет электроны, то есть восстанавливается. Причём любая окислительно-восстановительная реакция представляет собой единство двух противоположных превращений — окисления и восстановления, происходящих одновременно и без отрыва одного от другого. [править] Окисление Окисление - процесс отдачи электронов, с увеличением степени окисления. При окисле́нии вещества в результате отдачи электронов увеличивается его степень окисления. Атомы окисляемого вещества называются донорами электронов, а атомы окислителя — акцепторами электронов. В некоторых случаях при окислении молекула исходного вещества может стать нестабильной и ра на более стабильные и более мелкие составные части (см. Свободные радикалы) . При этом некоторые из атомов получившихся молекул имеют более высокую степень окисления, чем те же атомы в исходной молекуле. Окислитель, принимая электроны, приобретает восстановительные свойства, превращаясь в сопряжённый восстановитель: окислитель + e− ↔ сопряжённый восстановитель. [править] Восстановление Восстановле́нием называется процесс присоединения электронов атомом вещества, при этом его степень окисления понижается. При восстановлении атомы или ионы присоединяют электроны. При этом происходит понижение степени окисления элемента. Примеры: восстановление оксидов металлов до свободных металлов при водорода, углерода, других веществ; восстановление органических кислот в альдегиды и спирты; гидрогенизация жиров и др. Восстановитель, отдавая электроны, приобретает окислительные свойства, превращаясь в сопряжённый окислитель: восстановитель — e− ↔ сопряжённый окислитель. Несвязанный, свободный электрон является сильнейшим восстановителем. [править] Окислительно-восстановительная пара Окислитель и его восстановленная форма, либо восстановитель и его окисленная форма составляет сопряжённую окислительно-восстановительную пару, а их взаимопревращения являются окислительно-восстановительными полуреакциями. В любой окислительно-восстановительной реакции принимают участие две сопряжённые окислительно-восстановительные пары, между которыми имеет место конкуренция за электроны, в результате чего протекают две полуреакции: одна связана с присоединением электронов, т. е. восстановлением, другая — с отдачей электронов, т. е. окислением.
Дано: m = 7 г m(ж.о.) = 1 г (не раств. в к-тах) m(б.о.) = 2,686 г(с НСl) m(ч.о) = 5г (ОН⁻ и t°) Найти: состав монеты, % Решение. 1). Нерастворимый в кислотах желтый осадок, очевидно, ЗОЛОТО m(Au) = 1 г. 2). Голубовато-зеленый цвет при растворении монеты в азотной кислоте могла дать соль МЕДИ, 3Cu + 8HNO₃разб. = 3Сu(NO₃)₂ + 2NO + 4H₂O Cu⁰ - 2e = Cu²⁺ |3 окисление, Сu⁰ - восстановитель N⁵⁺ + 3e = N²⁺ |2 восстановление, N⁵⁺ - окислитель 3). Но соли меди не дают белого осадка с соляной кислотой, это качественная реакция на СЕРЕБРО . Значит, вместе с медью в азотной кислоте растворилось и серебро, которое было в монете. 3Ag +4HNO₃разб. = 3AgNO₃ + NO + 2H₂O Ag⁰ - e = Ag⁺ |3 окисление; Аg⁰ восстановитель N⁵⁺ + 3e = N²⁺ |1 восстановление; N⁵⁺окислитель АgNO₃ + HCl = AgCl↓ + HNO₃ М(AgCl) = 108 + 35,5 = 143,5 (г/моль) Составим и решим пропорцию: 108 г Ag 143,5 г AgCl Х г Ag 2,686 гAg Х = 108*2,686/143,5 ≈ 2 г m(Ag) = 2 г 4) При обработке зелено-голубого фильтрата Сu(NO₃)₂ выпал синий осадок гидроксида меди(II) CuNO₃ + 2NaOH = Cu(OH)₂↓ + 2NaNO₃ При нагревании осадок почернел,т.к. при разложении голубой гидроокиси образовался черный оксид меди. Cu(OH)₂ ---t°--> CuO + H₂O M(CuO) = 64 +16 = 80 (г/моль) Составим и решим пропорцию: 80 г CuO 64 г Cu 5 г CuO У г Cu У = 5*64/80 = 4 (г) m(Сu) = 4 г 5) В монете содержится 1 г золота, 2 г серебра и 4 г меди. 1+2+4 = 7 (г), т.е. других компонентов в сплаве нет. w(Au) = (1/7)*100% ≈ 14,29 % w(Ag) = (2/7)*100% ≈ 28,57 % w(Cu) = (4/7)*100% ≈ 57,14 % ответ: 14,29 % Au; 28,57 % Ag; 57,14 % Cu
Содержание [убрать]
1 Описание
1.1 Окисление
1.2 Восстановление
1.3 Окислительно-восстановительная пара
2 Виды окислительно-восстановительных реакций
3 Примеры
3.1 Окислительно-восстановительная реакция между водородом и фтором
3.2 Окисление, восстановление
4 См. также
5 Ссылки
[править] Описание
В процессе окислительно-восстановительной реакции восстановитель отдаёт электроны, то есть окисляется; окислитель присоединяет электроны, то есть восстанавливается. Причём любая окислительно-восстановительная реакция представляет собой единство двух противоположных превращений — окисления и восстановления, происходящих одновременно и без отрыва одного от другого.
[править] Окисление
Окисление - процесс отдачи электронов, с увеличением степени окисления.
При окисле́нии вещества в результате отдачи электронов увеличивается его степень окисления. Атомы окисляемого вещества называются донорами электронов, а атомы окислителя — акцепторами электронов.
В некоторых случаях при окислении молекула исходного вещества может стать нестабильной и ра на более стабильные и более мелкие составные части (см. Свободные радикалы) . При этом некоторые из атомов получившихся молекул имеют более высокую степень окисления, чем те же атомы в исходной молекуле.
Окислитель, принимая электроны, приобретает восстановительные свойства, превращаясь в сопряжённый восстановитель:
окислитель + e− ↔ сопряжённый восстановитель.
[править] Восстановление
Восстановле́нием называется процесс присоединения электронов атомом вещества, при этом его степень окисления понижается.
При восстановлении атомы или ионы присоединяют электроны. При этом происходит понижение степени окисления элемента. Примеры: восстановление оксидов металлов до свободных металлов при водорода, углерода, других веществ; восстановление органических кислот в альдегиды и спирты; гидрогенизация жиров и др.
Восстановитель, отдавая электроны, приобретает окислительные свойства, превращаясь в сопряжённый окислитель:
восстановитель — e− ↔ сопряжённый окислитель.
Несвязанный, свободный электрон является сильнейшим восстановителем.
[править] Окислительно-восстановительная пара
Окислитель и его восстановленная форма, либо восстановитель и его окисленная форма составляет сопряжённую окислительно-восстановительную пару, а их взаимопревращения являются окислительно-восстановительными полуреакциями.
В любой окислительно-восстановительной реакции принимают участие две сопряжённые окислительно-восстановительные пары, между которыми имеет место конкуренция за электроны, в результате чего протекают две полуреакции: одна связана с присоединением электронов, т. е. восстановлением, другая — с отдачей электронов, т. е. окислением.
m(ж.о.) = 1 г (не раств. в к-тах)
m(б.о.) = 2,686 г(с НСl)
m(ч.о) = 5г (ОН⁻ и t°)
Найти: состав монеты, %
Решение.
1). Нерастворимый в кислотах желтый осадок, очевидно, ЗОЛОТО
m(Au) = 1 г.
2). Голубовато-зеленый цвет при растворении монеты в азотной кислоте могла дать соль МЕДИ,
3Cu + 8HNO₃разб. = 3Сu(NO₃)₂ + 2NO + 4H₂O
Cu⁰ - 2e = Cu²⁺ |3 окисление, Сu⁰ - восстановитель
N⁵⁺ + 3e = N²⁺ |2 восстановление, N⁵⁺ - окислитель
3). Но соли меди не дают белого осадка с соляной кислотой, это качественная реакция на СЕРЕБРО . Значит, вместе с медью в азотной кислоте растворилось и серебро, которое было в монете.
3Ag +4HNO₃разб. = 3AgNO₃ + NO + 2H₂O
Ag⁰ - e = Ag⁺ |3 окисление; Аg⁰ восстановитель
N⁵⁺ + 3e = N²⁺ |1 восстановление; N⁵⁺окислитель
АgNO₃ + HCl = AgCl↓ + HNO₃
М(AgCl) = 108 + 35,5 = 143,5 (г/моль)
Составим и решим пропорцию:
108 г Ag 143,5 г AgCl
Х г Ag 2,686 гAg
Х = 108*2,686/143,5 ≈ 2 г
m(Ag) = 2 г
4) При обработке зелено-голубого фильтрата Сu(NO₃)₂ выпал синий осадок гидроксида меди(II)
CuNO₃ + 2NaOH = Cu(OH)₂↓ + 2NaNO₃
При нагревании осадок почернел,т.к. при разложении голубой гидроокиси образовался черный оксид меди.
Cu(OH)₂ ---t°--> CuO + H₂O
M(CuO) = 64 +16 = 80 (г/моль)
Составим и решим пропорцию:
80 г CuO 64 г Cu
5 г CuO У г Cu
У = 5*64/80 = 4 (г)
m(Сu) = 4 г
5) В монете содержится 1 г золота, 2 г серебра и 4 г меди. 1+2+4 = 7 (г), т.е. других компонентов в сплаве нет.
w(Au) = (1/7)*100% ≈ 14,29 %
w(Ag) = (2/7)*100% ≈ 28,57 %
w(Cu) = (4/7)*100% ≈ 57,14 %
ответ: 14,29 % Au; 28,57 % Ag; 57,14 % Cu