Окислительно-восстановительные реакции

Реакции, в результате которых изменяются степени окисления элементов, называются окислительно-восстановительными реакциями.

Процесс отдачи электронов называется окислением. Процесс присоединения электронов называется восстановлением.

Атомы, молекулы или ионы, отдающие электроны, называются восстановителями. Их степени окисления в окислительно-восстановительных процессах повышаются. Атомы, молекулы или ионы, присоединяющие электроны, называются окислителями. Их степени окисления в окислительно-восстановительных процессах понижаются.

Примеры.          

Окислительно-восстановительные свойства элемента в зависимости от степени окисления

Азот N – неметалл

С.о.(N) = 0 – промежуточная.

  и о-ль, и в-ль

С.о.(N) = +5 – высшая;

   только о-ль

 

 

C.о.(N) = - 3 – низшая;

только в-ль

Марганец Mn - металл

С.о.(Mn) = 0 – низшая;

Только в-ль, так как металл.

С.о.(Mn) = +7 – высшая;

 только о-ль

 

C.о.(Mn) = + 2 – промежуточная;

и о-ль,

и в-ль

 

Выводы: 1)Если элемент находится в низшей степени окисления, в окислительно-восстановительных реакциях он может быть только восстановителем (может только отдавать электроны);

2) Если элемент находится в высшей степени окисления, он может быть только окислителем (может только принимать электроны);

3) Если элемент находится в промежуточной степени окисления, он может быть и восстановителем, и окислителем.

 

5. Изменение окислительно-восстановительных свойств элементов (простых веществ) в периодической системе

Восстановители и окислители могут быть как простыми веществами, то есть состоящими из одного элемента, так и сложными. Рассмотрим, как изменяются окислительно-восстановительные свойства простых веществ, образованных элементами, в периодах и группах. Мы уже с Вами знаем, что металлы, содержащие на внешнем уровне один или два (редко – три) электрона, могут только отдавать электроны, то есть обладают только восстановительными свойствами. Неметаллы, имеющие на внешнем уровне от четырех до восьми электронов, могут не только отдавать, но и принимать электроны, то есть проявляют себя как окислители, так и восстановители.

В периодах слева направо восстановительные свойства простых веществ, образуемых элементами, понижаются, а окислительные – возрастают и становятся максимальными у галогенов. Так, например, в третьем периоде натрий – самый активный в периоде восстановитель, а хлор – самый активный в периоде окислитель.

У элементов главных подгрупп с повышением порядкового номера увеличиваются восстановительные свойства и ослабевают окислительные. Лучшие восстановители – щелочные металлы, а наиболее активные из них – франций и цезий. Лучшие окислители – галогены. Элементы главных подгрупп IV – VII групп (неметаллы) могут как отдавать, так и принимать электроны и проявлять как восстановительные, так и окислительные свойства. Исключение составляет фтор. Он проявляет только окислительные свойства, так как обладает наибольшей относительной электроотрицательностью.

Элементы побочных подгрупп имеют металлический характер, так как на внешнем уровне их атомов содержатся один или два электрона. Поэтому их простые вещества являются восстановителями.

Все сказанное можно выразить схемой:

Изменение окислительных свойств элементов в периодической системе

В периодах   с

В главных подгруппах

Fr – самый сильный восстановитель

F – самый сильный окислитель

В побочных подгруппах расположены только металлы, они характеризуются только восстановительными свойствами, которые изменяются немонотонно.