Завдання для самоперевірки

1. Встановіть, які з приведених нижче реакцій відносяться до окисно-відновних, та вкажіть окисник і відновник:

а) FeO + H₂SO₄ = FeSO₄ + H₂O; б) Fe + H₂SO₄ = FeSO₄ + H₂;

в) 4Fe(OH)₂ + O₂ + 2H₂O = 4Fe(OH)₃; г) 2Fe(OH)₃ + 3H₂SO₄ = Fe₂(SO₄)₃ + 6H₂O;

д) FeO + H₂ = Fe + H₂O.

2. Визначте тип приведених нижче окисно-відновних реакцій, вкажіть окисник та відновник:

а) 2Na +Cl₂ = 2NaCl; б) 2NaClO₃ = 2NaCl + 3O₂;

в) 3S + 6KOH = 2K₂S + K₂SO₃ + 3H₂O; г) 4NaClO₃ = 3NaClO₄ + NaCl;

д) 2ZnS + 3O₂ = 2ZnO + 2SO₂.

Окисно-відновні реакції широко розповсюджені в природі. Наприклад, в результаті діяльності вулканів виділяються сірководень та сульфур (ІV) оксид, які реагують один з одним, утворюючи сірку:

2H₂S^-2 + S⁺⁴O₂ = 3S⁰ + 2H₂O

При грозових розрядах взаємодіють азот та кисень, який є в повітрі:

N₂⁰ + O₂⁰ = 2N⁺²O^-2; 2N⁺²O + O₂⁰ = 2N⁺⁴O₂^-2.

Багато технологічних процесів засновано на окисненні та відновленні. Прикладами таких процесів можуть бути отримання металів

Zn⁰ + Cu⁺²SO₄ = Cu⁰ + Zn⁺²SO₄; 2Al⁰ + Cr₂⁺³O₃ = 2Cr⁰ + Al₂⁺³O₃.

Синтез сульфур (ІV) та сульфур (VI) оксидів при отриманні сульфатної кислоти

S⁰ + O₂⁰ = S⁺⁴O₂^-2; 2S⁺⁴O₂ + O₂⁰ =2S⁺⁶O₃^-2.

горіння (це також і горіння палива – вугілля)

С⁰ + O₂⁰ = С⁺⁴O₂^-2;

Розглянемо, які хімічні речовини проявляють властивості відновників, а які – окисників.

Найважливішими відновниками є:

1) прості речовини – метали;

2) прості речовини – неметали; наприклад водень Н₂ , вугілля С, кремній Si;

3) пероксид гідрогену Н₂О₂;

4) оксиди неметалів, наприклад карбон (ІІ) оксид СО, нітроген (ІІ) оксид NO, сульфур (ІV) оксид SO₂;

5) оксигеновмісні кислоти, такі, як сульфітна H₂SO₃, нітритна HNO₂, фосфітна H₃PO₃,та їх солі;

6) безоксигенові кислоти: сульфідна H₂S, хлоридна HCl, бромідна HBr, йодидна HI, та їх солі (сульфіди, хлориди, броміди та йодиди);

7) солі, в яких метали знаходяться не в вищих ступенях окиснення: сполуки стануму (ІІ) SnCl₂; феруму (ІІ) FeSO₄, хрому (ІІІ) Cr₂(SO₄)₃; мангану (ІІ) MnSO₄ та ін.;

8) аміак NH₃

До найважливіших окисників відносяться:

1) прості речовини – неметали: галогени F₂, Cl₂, Br₂, I₂ кисень O₂ озон O₃ та ін.;

2) пероксид гідрогену H₂O₂;

3) оксиди металів в високих ступенях окиснення: хром (VI) оксид CrO₃; манган (VII) оксид Mn₂O₇; манган (IV) оксид MnO₂; плюмбум (IV) оксид PbO₂, аргентум оксид Ag₂O;

4) оксигеновмісні кислоти: нітратна кислота НNO₃ та її солі; концентрована сульфатна кислота H₂SO₄, перманганатна кислота HMnO₄ та її солі, особливо перманганат калію KMnO₄;

5) солі кислот хрому: хромати, наприклад калій хромат K₂CrO₄, та дихромати, наприклад калій дихромат K₂Cr₂O₇; кисневі кислоти хлору, такі, як гіпохлоритна HClO, хлоратна HClO₃, перхлоратна HClO₄, та їх солі;

6) солі деяких металів в високих ступенях окиснення, наприклад аргентуму AgNO₃, купруму (II) CuSO₄.

Деякі речовини в залежності від природи речовин, з якими вони взаємодіють, можуть проявляти властивості як окисників, так і відновників. Наприклад, пероксид гідрогену H₂O₂ окиснюється сильним окисником:

5H₂O₂^- + 2KMn⁺⁷O₄ + 3H₂SO₄ = 5O₂⁰ + 2Mn⁺²SO₄ + K₂SO₄ + 8H₂O.

В той же час пероксид гідрогену може виявляти властивості окисника при взаємодії з типовими відновниками, наприклад:

2KI^- +H₂O₂^- + H₂SO₄ = I₂⁰ + K₂SO₄ + 2H₂O^-2.

Інші приклади:

Fe⁰ + S⁰ = Fe⁺²S^-2; S⁰ + 4HN⁺⁵O₃ = S⁺⁴O₂ + 4N⁺⁴O₂ + 2H₂O.

Сірка є окисником в реакції з залізом та відновником в реакції з нітрвтною кислотою.