Теоретичні зауваження. Для протікання окисно-відновної реакції необхідна одночасна присут-ність у розчині окисника і відновника

Для протікання окисно-відновної реакції необхідна одночасна присут-ність у розчині окисника і відновника.

Окисник – частка (іон, молекула, електрон), що приєднує електрони і переходить при цьому з більш високої в більш низький ступень окиснення.

Відновник – частка, що втрачає електрони і переходить унаслідок цього з більш низької в більш високий ступінь, окиснення.

Так, у реакції

2Fe3++ Sn2+ ® 2Fe2+ + Sn4+

окисником є іон Fe3+, тому що перехід Fe3+з більш високої в більш низький ступінь окислення супроводжується приєднанням одного електрона:

Fe3+ + ē ® Fe2+

Навпаки, іони Sn2+віддають електрони, у зв’язку з чим ступінь окислення зростає:

Sn2+ ® 2ē + Sn4+,

таким чином, у реакціях окислення-відновлення відбувається перерозподіл електронів між реагуючими речовинами.

Кількісною характеристикою відносної окисно-відновної сили редокс-пари є її окисно-відновний потенціал (φ), під яким розуміють заряд поверхні твердого електрода, опущеного в розчин, що містить дану редокспару. Величина окисно-відновного потенціалу залежить від природи речовини, температури, активностей окисненої і відновленої форм. Ці залежності описуються рівнянням Нернста:

φ = φ0 + (0,058/ n) lg (аок/ авід),

де φ ° - стандартний потенціал редокс пари - константа, що залежить від природи речовини;

n - число електронів, які перерозподіляються в реакції;

аок, авід- активності окисненої та відновленої форм редокс пари;

0,058 = R·T/F; (Т = 293 °К; R - універсальна газова стала; F - константа Фарадея).

Якщо в реакції окиснення або відновлення приймають участь інші іони (наприклад, іони водню Н+), то їх концентрацію обов'язково враховують при обчисленні величини потенціалу.

За допомогою величини стандартного окисно-відновного потенціалу можна:

1) визначити напрямок реакції. Окисником буде окиснена форма редокс-пари з вищим стандартним потенціалом, а відновником - відновлена форма редокспари з нижчим стандартним потенціалом;

оцінити повноту протікання реакції, обчисливши константу рівноваги

реакції.