ОВР

Периодическая таблица

Что такое ОВР

· Электроотрицательность
· Степень окисления
· Валентность
· О-В свойства элементов
· Группа восстановителей
· Элементы-восстановители
· Группа окислителей
· Элементы-окислители
· Классификация ОВР
· Метод электронного баланса (МЭБ)
· Определение продуктов ОВР
· Метод полуреакций (МП)
· Влияние среды

Примеры решения задач

· Таблица степеней окисления
· Галогены (МЭБ)
· Сера (МЭБ)
· Азот (МЭБ)
· Галогены (МП)

Типичные окислители

1. Вещества, являющиеся окислителями при высоких температурах:
Cl₂, F₂, KClO₃, K₂FeO₄, KMnO₄, KNO₃, K₂S₂O₈, MnO₂,
NaBiO₃, NaO₂, O₂, PbO₂, (Pb₂^IIPb^IV)O₄

2. Вещества, являющиеся окислителями в кислотной среде (расположены по уменьшению их окислительной способности):
F₂, Na₂O₂, NiO(OH), (Pb₂^IIPb^IV)O₄, O₃, K₂S₂O₈, K₂FeO₄,
NaBiO₃, CoO(OH), H₂O₂, KMnO₄, KBrO₃, PbO₂, Cl₂,
K₂Cr₂O₇, MnO₂, O₂, KNO₂, KIO₃, Br₂, HNO₃(конц), I₂, H₂SO₄(конц), H⁺(разб)

3. Вещества, являющиеся окислителями в щелочной среде:
F₂, K₂S₂O₈, Cl₂O₃, Na₂O₂, Br₂, H₂O₂, NaClO, NaBrO, KMnO₄,
I₂, O₂, PbO₂, (Pb₂^IIPb^IV)O₄, K₂CrO₄, H₂O

4. Кислородсодержащие соединение галогенов (а также их соли) являются окислителями в кислотной среде:

• HCl⁺¹O
• HCl⁺³O₂
• HCl⁺⁵O₃
• HBr⁺⁵O₃
• HCl⁺⁷O₄
• 2HI⁺⁵O₃

5. Сильные кислоты-окислители:

• Азотная кислота HNO₃
• Азотистая кислота HNO₂ (нитриты, нитраты);
• Серная кислота H₂SO₄.

Наиболее важные вещества-окислители:

• Галогены, гипохлораты, хлораты, перхлораты
• Соединения марганца: Mn₂O₇(VII), MnO₃(VI), MnO₂(IV), K₂MnO₄
• CrO₃(VI), K₂CrO₄, K₂CrO₇
• HNO₃ и ее соли
• H₂SO₄(конц), H₂SeO₄
• O₂, O₃, H₂O₂ и его соли
• CuO(II), Ag₂O(I), PbO₂(IV)
• Катионы благородных металлов
• Ацетат свинца (II)
• Pb(CH₃COO)₂, FeCl₃(III), (NH₄)₂S₂O₈, K₃[Fe(CN)₆]
• Царская водка
• Анод при электролизе

Рассмотрим вкратце наиболее типичные и важные окислители.

Окислительные свойства хлора нашли широкое применение в трикотажной и целлюлозно-бумажной промышленности (отбеливание тканей и бумаги), в качестве дезинфицирующего средства, для обеззараживания воды. Хлор является исходным сырьем для получения многих окислителей (гипохлоритов, хлоритов, хлорпроизводных органических веществ). Уникальность хлора заключается в том, что, восстанавливаясь, хлор принимает один электрон, и переходит в хлорид-ион, который, в зависимости от условий, может терять от 1 до 8 электронов, благодаря чему хлор может принимать степень окисления от -1 до +7. Из соединений хлора, в которых он имеет максимальную степень окисления, получают соединения с промежуточными степенями окисления (в зависимости от температуры и активности восстановителя):

• KCl⁺⁷O₄ - проявляет только окислительные свойства
• KCl⁺⁵O₃
• Ba(Cl⁺³)₂)₂
• NaCl⁺¹O
• Cl₂⁰
• HCl^-1 - проявляет только свойства восстановителя

Азотная кислота является сильным окислителем, в зависимости от ее концентрации и активности восстановителя, HNO₃ может восстанавливаться до различных соединений (чем концентрирована кислота, тем сильнее она восстанавливается), в которых степень окисления азота колеблется от +4 до -3:

• HN⁺⁵O₃
• N⁺⁴O₂ - до оксида азота (IV) восстанавливается концентрированная азотная кислота в реакциях с медь, свинец, бромиды;
• HN⁺³O₂
• N⁺²O - до оксида азота (II) восстанавливается концентрированная азотная кислота в реакциях с более сильными восстановителями (цинк, магний, йодид калия);
• N₂⁺¹O - до оксида азота (I) восстанавливается разбавленная азотная кислота;
• N₂⁰ - до аммиака восстанавливается сильно разбавленная азотная кислота;
• N^-1H₂OH
• N₂^-2H₄
• N^-3H₃

Концентрированный водный раствор азотной кислоты пассивирует алюминий, железо, хром.

Платина, золото, цирконий, торий не растворяются в азотной кислоте, но растворяются в царской водке (смесь концентрированных HCl и HNO₃ в соотношении 3:1).

Высокие окислительные способности царской водки обусловлены выделяющимся атомарным хлором:

HNO3+3HCl = NOCl+2Cl+2H2O
NOCl = NO+Cl
------------
HNO3+3HCl = NO+3Cl+2H2O

Растворение золота происходит с образованием золотохлористоводородной кислоты:

Au+3Cl+HCl = H[AuCl4]

Суммарное уравнение окисления золота царской водкой:

Au+HNO3+4HCl = H[AuCl4]+NO+2H2O

Тантал, ниобий, вольфрам, молибден не растворяются даже в царской водке, для их растворения используют смесь азотной и фтороводородной кислоты.

Напоследок скажем о кислороде, который является, пожалуй, самым распространенным окислителем на Земле.

См. далее Классификация ОВР