Типы окислительно-восстановительных реакций

Межмолекулярные ОВР – это реакции, когда окислитель и восстановитель являются разными веществами. В выше рассмотренной реакции окислитель и восстановитель – разные вещества.

Внутримолекулярные ОВР – это реакции, когда одна часть молекулы выступает в роли окислителя, а другая – в роли восстановителя:

+1+5 -2 +1 -1 0

КClO₃ → KCl + O₂.

2 х	Cl+5 + 6ē → Cl-1	восстановление; Cl+5 – окислитель;
3 х	2O-2 – 4ē → O20	окисление; О-2 – восстановитель;

2КClO₃ = 2KCl + 3O₂.

Реакции диспропорционирования– это реакции, когда окислителем и восстановителем может служить одно и то же вещество. Диспропорционировать могут вещества, один из элементов которых находится в промежуточной степени окисления.

+1 +5 -2 +1 -1 +1 +7 -2

KClO₃ → KCl + KClO₄.

1 х	Cl+5 + 6ē → Cl-1	восстановление; Cl+5 – окислитель;
3 х	Cl+5 – 2ē → Cl+7	окисление; Cl+5 – восстановитель;

4KClO₃ = KCl + 3KClO₄.

Азотная кислота относится к числу очень сильных окислителей. Как в разбавленной, так и в концентрированной кислоте окислителем является пятивалентный азот (N⁺⁵), входящий в ион NO₃^–.

Азотная кислота может восстанавливаться до следующих продуктов:

+5 +4 +3 +2 +1 0 -1

HNO₃ – NO₂ – HNO₂ – NO – N₂O – N₂ – NH_3.

Степень восстановления азота зависит как от концентрации азотной кислоты, так и от активности восстановителя.

При взаимодействии с металлами концентрированная азотная кислота восстанавливается до красно-бурого диоксида азота NO₂↑; разбавленная азотная кислота – до бесцветного оксида азота (II) NO↑, буреющего на воздухе, а при действии на активные металлы (стоящие в ряду стандартных электродных потенциалов левее водорода) – до N₂O↑, N₂↑ или NH₄NO₃.

При окислении неметаллов азотная кислота восстанавливается до бесцветного оксида азота (II) NO↑, буреющего на воздухе.

Соли азотной кислоты (нитраты) обладают окислительными свойствами.

Азотистая кислота– слабый электролит, весьма неустойчивая, существует только в разбавленных водных растворах. На практике используются соли азотистой кислоты (нитриты), которые значительно устойчивее, чем сама кислота.

Нитриты могут быть как восстановителями, так и окислителями. В первом случае трехвалентный атом азота в ионе NO₂^– переходит в пятивалентный атом в ионе NO₃^–, а во втором случае NO₂^– переходит в NO↑.

Восстановительные свойства нитритов проявляются в том случае, если на них подействовать более сильными окислителями.

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

1. Окислительные свойства азотной кислоты (Опыт проводить
в вытяжном шкафу!)

Поместите в пробирку маленький кусочек серы и прибавьте концентрированную азотную кислоту. Нагрейте пробирку на спиртовке в течение 3 минут с начала кипения раствора при взбалтывании. Наблюдайте образование пузырьков бесцветного газа NO, буреющего на воздухе. К полученному раствору прилейте 1 мл раствора хлорида бария. Объясните появление белого осадка.

Составьте уравнение окислительно-восстановительной реакции, расставьте коэффициенты методом электронного баланса или методом полуреакций, подсчитайте общую сумму коэффициентов в уравнении. Укажите процессы окисления и восстановления; окислитель и восстановитель. Напишите уравнения происходящих реакций в молекулярном, полном и сокращенном ионно-молекулярном виде.

2. Окислительные свойства солей азотистой кислоты (Опыт
проводить в вытяжном шкафу!)

Налейте в пробирку 2-3 мл раствора нитрита натрия NaNO₂, столько же раствора иодида калия KI и несколько капель разбавленного раствора серной кислоты. Не взбалтывая, наблюдайте появление бесцветного газа NO, буреющего на воздухе, и выделение иода I₂.

Составьте уравнение окислительно-восстановительной реакции, расставьте коэффициенты методом электронного баланса или методом полуреакций, подсчитайте общую сумму коэффициентов в уравнении. Укажите процессы окисления и восстановления; окислитель и восстановитель. Напишите уравнение реакции в молекулярном, полном и сокращенном ионно-молекулярном виде.