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)

Группа восстановителей

Нейтральные атомы, как восстановители

Fe0-2e- → Fe2+

Самые сильные элементы-восстановители в Периодической таблице находятся в левом нижнем углу (см. рисунок) - это элементы, имеющие на своем внешнем энергетическом уровне от 1 до 3 электронов (металлы, относящиеся к d- и f-элементам, и некоторые неметаллы, относящиеся к s- и p-элементам).

Наиболее сильные восстановительные свойства проявляют атомы, имеющие малый потенциал ионизации, т.е., легко отдающие свои электроны - это щелочные и щелочноземельные металлы, + алюминий, железо.

В главных подгруппах восстановительная способность элементов увеличивается по направлению сверху-вниз, т.е., с увеличением радиуса атомов. Самым сильным восстановителем во всей Периодической таблице является элемент франций.

Анионы неметаллов, как восстановители

S0+2e- → S2-

Нейтральный атом неметалла, присоединяя один или несколько электронов, приобретает отрицательный заряд. Например, атом серы, имеющий на своем внешнем энергетическом уровне 6 электронов, может присоединять 2 электрона, укомплектовывая свой внешний уровень до 8 электронов. При соответствующих условиях такие анионы неметаллов могут отдавать не только присоединенные электроны (которые слабо удерживаются), но и свои "кровные" электроны, находящиеся на внешнем энергетическом уровне, проявляя тем самым восстановительные свойства, при этом, чем менее активен неметалл, как окислитель, тем сильнее он проявляет свои восстановительные свойства в состоянии аниона, и наоборот.

Из двух анионов неметаллов, имеющих одинаковую величину заряда, более высокой восстановительной способностью будет обладать тот анион, у которого больше радиус его атома, например, анион иода является достаточно сильным восстановителем, а анион фтора вообще не проявляет восстановительных свойств.

Восстановительная способность анионов галогенов зависит от характера среды, в которой протекает реакция. Например, сероводорд является сильным восстановителем в кислой и нейтральной среде, но слабо проявляет восстановительные свойства в щелочной среде:

H2S2--2e- → S+2H+
H2S2-+4H2O-8e- → SO42-+10H+
2HS-+2OH--2e- → S22-+2H2O

Типичные анионы-восстановители:

• S^2- (H₂S)
• Se^2- (H₂Se)
• Te^2- (H₂Te)
• I^- (HI)
• Br^- (HBr)

Катионы металлов в низших степенях окисления, как восстановители

Cu0-1e- → Cu+

Нейтральный атом металла, отдав какую-то часть своих электронов с внешнего энергетического уровня, становится положительно заряженным ионом в низшей степени окисления.

Такими свойствами обладают атомы Sn, Cr, Fe, Cu, Ce. Катионы этих металлов проявляют восстановительные свойства в случаях, если формируются условия, при которых, ионы металлов могут окислиться до более высокой степени окисления - т.е., катионы могут расстаться с оставшимися своими электронами на внешнем энергетическом уровне.

Например, хром может отдать максимально 6 электронов, поэтому катион Cr³⁺ может расстаться еще с тремя электронами и перейти в щелочном растворе в CrO₄^2-, а в кислом в Cr₂O₇^2-.

Такие катионы металлов могут также выступать в роли окислителей, но окислительная способность у них гораздо меньше восстановительной.

Соединения, содержащие атомы в состоянии промежуточной степени окисления

Восстановительные свойства проявляют некоторые комплексные ионы:

• SO₃^2- степень окисления серы +4;
• NO₂^- с.о. азота +3;
• AsO₃^3- с. о. мышьяка +3;
• CrO₂^- с. о. хрома +3;
• [Fe(CN)₆]^4- с. о. железа +2.

Восстановительные свойства проявляют некоторые молекулы:

• S⁺⁴O₂
• C⁺²O
• N⁺²O
• P₄⁺³O₆

Такие сложные соединения в окислительно-восстановительных реакциях могут отдавать свои электроны окислителям, приобретая более высокую степень окисления. Некоторые соединения проявляют также окислительные свойства, но они у них выражены гораздо слабее восстановительных.

H2S+4O3+Br20+H2O = H2S+6O4+2HBr-1
HN+3O2+Pb+4O2+H2SO4 = HN+5O3+Pb+2SO4+H2O
5S+4O2+2HBr+5O3+4H2O = 5H2S+6O4+Br20

См. далее Элементы-восстановители