Глава 6. Реакции окисления-восстановления

Изучив материал этой главы, студенты должны:

• Знать сущность реакций окисления-восстановления, характеристику силы окислителей и восстановителей, направление реакций окислениявосстановления, сущность электролиза.

• Уметь определять степени окисления атомов, составлять уравнения реакций окисления-восстановления, применять таблицу стандартных редокс-потенциалов для определения направления реакций окисления-восстановления.

§ 6.1. СУЩНОСТЬ И ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ

Химические взаимодействия, при которых происходит перенос разного числа электронов от одних атомов к другим, называются реакциями окисления-восстановления. Сокращенное название таких реакций - редокс-реакции (от reducnion - восстановление и oxidation - окисление).

К реакциям окисления-восстановления относятся все реакции между простыми веществами, реакции горения, реакции металлов с кислотами, реакции разложения сложных веществ на простые и многие другие. Реакции окисления-восстановления имеют большое значение в энергетике, так как именно они характеризуются выделением большого количества энергии. Известно, например, что важ-

ной характеристикой продуктов питания является калорийность, т.е. способность давать необходимую для жизнедеятельности энергию в биохимических реакциях окисления-восстановления. Многие реакции окисления-восстановления применяются в фармацевтическом анализе.

Рассмотрим пример взаимодействия металлического натрия и молекулярного хлора. Внешний электрон с подуровня 3s натрия переносится на частично заполненную орбиталь в подуровне 3р хлора. Это приводит к образованию устойчивых ионов с заполненными внешними электронными оболочками как у благородных газов. Ион Na⁺ имеет электронную структуру атома Ne, а ион Cl^- - электронную структуру атома Ar. Переход атомов в ионное состояние и вытекающее из этого уравнение реакции можно записать следующим образом: