Основные положения теории окисления-восстановления

При протекании химических реакций происходит разрушение существующих химических связей и образование новых, что, в большинстве случаев, сопровождается перераспределением электронов между атомами за счет отдачи и принятия электронов атомами или ионами. Закономерности этих процессов обобщены в положениях теории окисления-восстановления:

1. Процесс отдачи электронов атомом, молекулой или ионом называется окислением. Например:

Аl – 3 ē → Al⁺³;

Н₂ – 2 ē → 2H ⁺;

2Cl^– – 2 ē → Cl₂.

В процессе окисления простого вещества атом, бывший до того электронейтральным, приобретает избыточный положительный заряд. Если считать, что электроны полностью покинули электронную оболочку атома, то положительный заряд равен числу отданных электронов:

Аl⁰ – 3 ē → Al⁺³.

При окислении степень окисления повышается:

Sn⁺² – 2 ē → Sn⁺⁴.

2. Процесс присоединения электронов атомом, молекулой или ионом называется восстановлением. Например:

S + 2 ē → S^–2;

Cl₂ + 2 ē → 2Сl^–;

Fe⁺³ + ē → Fe⁺².

В процессе восстановления простого вещества атом приобретает избыточный отрицательный заряд, равный по абсолютной величине числу принятых электронов:

S⁰ + 2 ē → S^–2.

При восстановлении степень окисления понижается (именно поэтому в английском языке и других европейских языках процесс восстановления обозначается термином reduction — понижение).

3. Атомы, молекулы или ионы, отдающие электроны и претерпевающие в ходе реакции процесс окисления, называются восстановителями, так как отдаваемые ими электроны обеспечивают процесс восстановления другого участника реакции, принимающего электроны. Атомы, молекулы или ионы, присоединяющие электроны, назы­ваются окислителями, так как, благодаря их действию, происходит процесс окисления другого участника реакции. Вo время реакции окислители восстанавливаются.

4. В окислительно-восстановительных процессах количество электронов, отданных в процессе окисления, всегда должно быть равно количеству электронов, принятых в процессе восстановления. Например:

+2 –2 0 0 +1 –2

CuО + Н₂ = Сu + H₂O

окислитель Cu⁺² + 2 ē → Cu⁰ (восстановление);

восстановитель H⁰₂ –2 ē → 2H⁺ (окисление).

В этой реакции атом водорода отдает один электрон (а молекула водорода в целом — два электрона); водород является восстановителем.