Влияние среды на характер протекания реакций

Реакции окисления – восстановления могут протекать в различных средах: в кислой (избыток ионов Н⁺), нейтральной (Н₂О) и щелочной (избыток гидроксид-ионов ОН^-). В зависимости от среды может меняться характер протекания между одними и теми же веществами. Среда влияет на изменение степеней окисления атомов. Так, например, ион  в кислой среде восстанавливается до , в нейтральной – до , а в щелочной – до . Схематически эти изменения можно представить так:

Обычно для создания в растворе кислой среды используют серную кислоту. Азотную и соляную кислоты применяют редко: первая сама является окислителем, вторая способна окисляться. Для создания щелочной среды применяются растворы гидроксидов калия или натрия. Руководствуясь приведенной схемой, составим методом полуреакций уравнения реакции взаимодействия сульфита натрия Na₂SO₄ (восстановитель) с перманганатом калия KMnO₄ (окислитель) в различных средах (примеры 1-3).

Пример 1. В кислой среде:

                  5

              2

                                                  _________________________________________________________________

или

Пример 2. В нейтральной или слабокислой среде:

                      3

              2

                                            _________________________________________________________________________________

или

.

Пример 3. В сильнощелочной среде:

          1

                                    2

                                                                       _______________________________________________________________________________

или

.

Методика составления уравнений окислительно-восстановительных реакций, для которых заведомо известны их начальные и конечные продукты, представляет собой лишь первый этап их изучения.

Весьма важным является определение самой возможности протекания окислительно-восстановительной реакции и установление ее продуктов даже при наличии двух веществ, из которых одно может выполнить функцию восстановителя или окислителя по отношению к другому. Приступая к уравнению реакции, необходимо, прежде всего, выяснить, какие вещества могут выполнить в ней функцию окислителя и восстановителя, каковы возможные продукты реакции и влияние на них характера среды – нейтральной, кислой или щелочной.

Ниже рассмотрены некоторые важнейшие типы окислителей и восстановителей.