Окислительно-восстановительные реакции. Достоинство метода полуреакций заключается в том, что нет необхо­димости использовать формальные понятия степени окисления

Достоинство метода полуреакций заключается в том, что нет необхо­димости использовать формальные понятия степени окисления, отчетливо видна роль среды и учитывается реальное состояние веществ в растворе.

В зависимости от среды может изменяться характер протекания реак­ции между одними и теми же веществами. Среда влияет на изменение степе­ни окисления атомов. Например, восстановление перманганат-иона (MnO ₄^-) в зависимости от вида среды протекает следующим образом:

Окисленная форма

в кислой среде (Н⁺)

Восстановленная форма Mn²⁺ - бесцветный раствор

Восстановление ------». в нейтральной среде (Н₂О) Мп0₂^ - бурый осадок

MnO4 цвета

М1Ю4 ^v

в щелочной среде (ОН) MnO ₄ - раствор зеленого

С помощью этой схемы составим, например, уравнение реакции между перманганатом калия и сульфидом натрия в нейтральной среде. Окислителем будет MnO ₄^-, восстановителем S^2–. Запишем уравнения полуреакций:

2 3

МпО 4 + 2 Н₂0 + Зē = Мп0₂ + 4ОН"

S ² " - 2ē = S°↓

2МПО4 + 3S²" + 4Н₂0 -> 2Мп0₂^ + 3S°↓ + 8ОН"

Таким образом, молекулярное уравнение будет иметь вид 2KMnO₄ + 3K₂S + 4H₂O = 2MnO₂↓ + 3S⁰↓ + 8КОН

Измерение электродных потенциалов металлов

Металлы являются кристаллами, в которых существует подвижное равновесие между атомами и ионами металлов и обобществленными валент­ными электронами, осуществляющими металлическую связь.

Представим, что пластинка металла Ме опущена в воду или раствор электролита. При этом ионы Меⁿ⁺ поверхностного слоя металла под действи­ем полярных молекул воды отрываются и переходят в раствор, т. е. металл начинает растворяться:

Ме ←→ Меⁿ⁺ + nē.

в раствор на поверхности металла При этом поверхностный слой жидкости у металлической пластины за­ряжается положительно за счет перешедших в раствор ионов металла, а сама пластина – отрицательно, поскольку в ней появляется избыток электронов. В растворе катионы металла образуют с молекулами воды гидратированные ио­ны:

В Химия. Учеб. пособие

-129-

ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ