ТеоретическАЯ ЧАСТЬ. Все химические реакции можно разделить на два типа: это реакции, протекающие без изменения степени окисления атомов

Все химические реакции можно разделить на два типа: это реакции, протекающие без изменения степени окисления атомов, входящих в состав реагирующих веществ, например:

Другой тип химических реакций, протекающих с изменением степени окисления атомов, входящих в состав реагирующих веществ:

В первой реакции изменяют степень окисления кислород и ртуть, а во второй йод и хлор.

Реакции, протекающие с изменением степени окисления атомов, входящих в состав реагирующих веществ, называются окислительно-восстановительными.

Окислением называется процесс отдачи атомом, молекулой или ионом электронов, при этом степень окисления повышается, например:

Атомы, молекулы или ионы, отдающие электроны, называются восстановителями. В приведенных реакциях атом Al, ионы Cl^- и Fe⁺², молекула Н₂ – являются восстановителями. В процессе отдачи ими электронов степень окисления их возрастает, у атома Al от 0 до +3; у иона Fe от +2 до +3, иона Cl от –1 до 0, у молекулы Н₂ от 0 до +1.

Восстановлением называется процесс присоединения электронов атомом, молекулой или ионом, степень окисления при этом понижается, например:

В приведенных реакциях атом S, молекула Cl и ион Fe⁺³ – выполняют роль восстановителя, степень окисления их при этом уменьшается: у атома S от 0 до –2; у молекулы Cl₂ от 0 до –1; у иона Fe⁺³ от +3 до +2.

К типичным, наиболее распространенным окислителям относятся кислород, галогены (F₂, Cl₂, Br₂, I₂), ионы металлов (Au⁺³, Fe⁺³, Ag⁺), некоторые вещества, содержащие в своем составе атомы в высших степенях окисления (KMnO₄, HNO₃, K₂Cr₂O₇, H₂SO₄, PbO₂) и потому способные только понижать свою степень окисления.

К типичным восстановителям относятся металлы (Fe, Zn, Al, Mg и другие), водород Н₂, углерод С, ряд соединений, содержащие в своем составе атомы с отрицательной степенью окисления (HCl, HBr, H₂S, HI).

Вещества, содержащие в своем составе атомы с промежуточной степенью окисления и потому способные как повышать, так и понижать степень окисления, могут выполнять функцию как восстановителя, так и окислителя в зависимости от компонента, с которым вступают в химическое взаимодействие (HNO₂, H₂SO₃, MnO₂, SnCl₂, FeSO₄). В молекуле HNO₂ атом N находится в промежуточной степени окисления +3, потому он может максимально окислиться до степени +5 (HNO₃) и восстановиться до степени окисления –3 (NH₃). Аналогично в молекуле H₂SO₃ атом S может максимально окислиться до степени окисления +6 (H₂SO₄) или восстановиться до максимальной степени окисления –2 (H₂S).

Окисление всегда сопровождается восстановлением, а процесс восстановления всегда связан с окислением, что можно выразить уравнением

восстановитель – окислитель

окислитель + восстановитель

Поэтому окислительно-восстановительные реакции представляют собой единство двух противоположных процессов – окисления и восстановления.

Число электронов, отданных восстановителем, всегда равно числу принятых окислителем.