Понятие шкалы степеней окисления

Чтобы определить, является ли элемент в соединении окислителем или восстановителем, удобно пользоваться шкалой степеней окисления элементов.

Шкала степени окисления (ШСО) – это цифровая шкала, на которой проставлены все численные значения степени окисления элемента. 

Каждый элемент имеет свою шкалу.  Рассмотрим, например, шкалу степеней окисления серы ШСО(S):

1) H₂S – может быть только восстановителем (степень окисления серы может только повышаться);

2) SO₃, H₂SO₄– могут быть только окислителями (степень окисления серы может только понижаться);

3) S, SO₂– могут быть как окислителями, так и восстановителями.

Пример 2. Шкала степеней окисления азота ШСО(N):

1) NH₃ - может быть только восстановителем.

2) HNO₃- – может быть только окислителем.

3) N₂,N₂O,NO,HNO₃,NO₂ – могут быть как окислителями, так и восстановителями.

Вывод: элементы в своей высшей степени окисления проявляют только окислительные свойства, а в низшей степени окисления проявляют только восстановительные свойства. Элементы, имеющие промежуточную степень окисления, могут проявлять как окислительные, так и восстановительные свойства.

Лучшие восстановители щелочные металлы (Fr)

Лучшие окислители – галогены, особенно F

Классификация ОВР

ОВР делятся на 3 группы:

1. Внутримолекулярные реакции (окислитель и восстановитель в составе одного вещества.)

2. Межмолекулярные реакции  (окислитель и восстановитель в составе разных веществ)

3. Реакции диспропорционирования – это реакции, в которых происходит окисление и восстановление одного и того же элемента

Примеры:

1. 2NaN⁺⁵O₃^-2→ 2NaN⁺³O₂ + O₂⁰

N⁺⁵ +2e → N⁺³ | 2 окислитель, восстанавливается

2O^2-- 4e → O₂⁰ | 1 восстановитель, окисляется

 

2. Zn +2 HCl → ZnCl₂ + H₂

Zn⁰ -2e → Zn⁺² | 1 восстановитель, окисляется

2H⁺ +2e → H₂⁰ | 1 окислитель, восстанавливается

3. 2H₂S^-2 + H₂S⁺⁴O₃ → 3S⁰ + 3H₂O

S^-2 - 2e→ S⁰ | 2  восстановитель, окисляется

S⁺⁴ + 4e →S⁰ | 1 окислитель,  восстанавливается.

Эквивалент окислителя и восстановителя

Эквивалентом окислителя называют такое количество окислителя, которое отвечает одному присоединенному электрону в данной ОВР. Эквивалентом восстановителя называется такое количество восстановителя, которое отвечает одному отданному электрону в данной ОВР.

Молярная масса эквивалента М(1/z X) окислителя или восстановителя  равна:

М(1/z X) = М/n

M – молярная масса окислителя или восстановителя;

 n – число отданных или принятых электронов.

Для примера 3:

М(1/z X)   окислителя H₂SO₃ = 82/4 = 20,5 г/моль

М(1/z X)   восстановителя H₂S = 34/2 =17 г/моль