окисления атомов, входящих в состав реагирующих веществ.

Степень окисления - условный заряд атома, рассчитанный исходя из допущения, что вещество состоит из ионов.

Поскольку такое допущение является условным, понятие степень окисления носит также условный характер и является величиной формальной, не отражающей реального распределения зарядов между атомами. Однако это понятие широко используется при составлении уравнений ОВР.

Степени окисления элементов принимают значения от —4 до +8 в соответствии с правилами:

1. Степень окисления элементов в простых веществах равна О,

например, О 2, К0, S °.

2. Водород в большинстве своих соединений находится в степени

окисления, равной +1. Однако, в соединениях со щелочными и ще-

лочноземельными металлами он проявляет степень окисления, равную

-1, например, NaH-1, ВаН —1.

3. Кислород в подавляющем большинстве соединений находится

в степени окисления, равной -2, например, СаО , HNO32. В перокси-

дах он проявляет степень окисления, равную -1, например, Н2О 2—1 ,

ВаО 2—1 . Положительные степени окисления кислород проявляет лишь

в соединениях с фтором, например, О F2.

4. Фтор в соединениях всегда проявляет только одну степень окисления, равную -1.

5. Элементы группы I-A (щелочные металлы) в соединениях всегда проявляют степень окисления, равную +1.

6. Элементы группы II-A (Be, Mg, щелочноземельные металлы), а также Zn и Cd в соединениях проявляют всегда степень окисления, равную +2.

7. Алюминий в соединениях проявляет степень окисления +3.

Степени окисления других элементов могут иметь переменные

значения и рассчитываются, исходя из того, что сумма степеней окисления элементов в молекуле или формульной единице равна О, а в ионе - его заряду.

Пример. Рассчитать степень окисления фосфора в ортофосфате кальция Са3(РО4)2. Решение:

Обозначим искомую степень окисления фосфора через х. Учитывая число атомов каждого элемента в формульной единице и значения степеней их окисления, составим уравнение:

3 • (+2) + 2 • х + 8 • (-2) = О, откуда х = +5.

В ходе любой ОВР одновременно протекают 2 процесса - окисление и восстановление. С точки зрения электронной теории, окисление - процесс отдачи электронов, в ходе которого степенъ окисления атома повышается, а восстановление - процесс присоединения электронов, в ходе которого степенъ окисления атома понижается.

Частицы, которые в ходе реакции отдают электроны, называются восстановителями. Частицы, которые в ходе реакции присоединяют электроны, называются окислителями.

Таким образом, в ходе ОВР восстановитель, отдавая электроны, окисляется, а окислитель, принимая электроны, восстанавливается. При этом число электронов, отданных восстановителем, всегда равно числу электронов, принятых окислителем.

Окислительно-восстановительные свойства веществ можно определить, исходя из значений степеней окисления элементов, входящих в их состав:

1. Если в состав вещества входят атомы элемента в минимальной степени окисления, то оно может проявлять только восстановительные свойства.

2. Если в состав вещества входят атомы элемента в максимальной степени окисления, то оно может проявлять только окислительные свойства.

3. Если в состав вещества входят атомы элемента в промежуточной степени окисления, то оно может проявлять как восстановительные, так и окислительные свойства.

Важнейшие восстановители:

а) простые вещества - все металлы и некоторые неметаллы, на-

пример, H2, С, Si, Р4 и др;

б) водородные соединения щелочных и щелочноземельных ме-

таллов, а также водородные соединения некоторых неметаллов, на-

пример: HI, HBr, H2O2, H2S, H2Se, H2Te, NH3, PH3, ASH3, SbH3, SiELb

SnHb

в) оксиды элементов, атомы которых находятся в промежуточной

степени окисления. Это оксиды ряда неметаллов - СО, S02, NO, P2O3,

а также низшие оксиды некоторых р- и ^-элементов - Sn0, Fe0, Cr0,

V0 и соответствующие им соли, например, SnC12, FeSO4 и др;

г) некоторые кислородсодержащие кислоты и их соли, в состав

которых входят атомы элементов в промежуточных степенях окисле-

ния, например, H2SO3, H3PO2, H3PO3 и их соли, а также тиосульфаты

(Na2S2O3), дисульфиты (Na2S2O5), дитиониты (Na2S2O4), нитриты;

д) некоторые органические вещества, например, спирты, альде-

гиды, некоторые карбоновые кислоты (H-COOH, HOOC-C00H), уг-

леводы (C6H12O6).

Важнейшие окислители:

а) простые вещества - галогены, озон, кислород, сера;

б) оксиды некоторых р- и ^-элементов в высоких степенях окис-

ления, например, CI2O7, CIO2, I2O5, SO3, SeO3, SeO2, N2O5, NO2, PbO2,

Mn2O7, MnO2, CrO3, V2O5;

в) Кислородсодержащие кислоты некоторых р- и ^-элементов в

высоких степенях окисления, например, HC103, H5IO6, HIO3, HBrO4,

HBrO3, H2SO4, H2SeO4, H2SeO3, HNO3, H2CrO4, H2Cr2O7, HMnO4 и соли

этих кислот. К окислителям относятся также кислородсодержащие

кислоты галогенов, в которых они проявляют и более низкие степени

+1 +3

окисления, например, HC1 O, HCl O2, а также их соли;

г) пероксид водорода Н2О2, перокси