370

A HibUl. IM1U.1 .Vvu    r ), buui :uO

ISBN D4H1II ł-7. © by »N TOS >*}

370    12 UTLENIANIE I REDUKCJA

zapisujemy również cyframi rzymskimi umieszczonymi z prawej strony u góry symbolu pierwiastka, np, HjO ¹¹ Stopnie utlenienia podawano dawniej w postaci liczby arabskiej nad symbolem odpowiedniego pierwiastka we wzorze chemicznym, np. H_:0.

Z przytoczonych tutaj reguł wynika prosty sposób określania stopnia utlenienia pierwiastków w ich związkach. Stopień utlenienia azotu w kwasie azotowym znajdujemy na przykład, uwzględniając, że suma stopni utlenienia atomu wodoru i 3 atomów tlenu w cząsteczce UNO, wynosi -5 Aby suma stopni utlenienia wszystkich atomów zawartych w cząsteczce była równa zeru. stopień utlenienia azotu musi wynosić V. Stopień utlenienia manganu w jonie MnO.7 przyjmuje wartość MI. gdyż suma stopni utlenienia czterech atomów tlenu zawartych w tym jonie wynosi -8. a ładunek jonu MnO, równa się -1.

Powróćmy teraz do reakcji redoks omówionych w poprzednim paragrafie Uwzględniając stopień utlenienia poszczególnych pierwiastków, napiszemy je w następującej postaci:

Mg⁰ + ją = Mg^uO ¹¹ Mg* + 2d° ■= Mg"CK'

MgO -f H’_JS'^,0₁^r * Mg"S^v,0,* + »!

Łatwo zauważyć, że w czasie teakcji następuje zmiana stopnia utlenienia atomy utleniane zwiększają swój stopień utlenienia, atomy redukowane zmniejszają. Utlenianie można zatem określić jako reakcję prowadzącą do podwyższenia, a redukcję jako reakcję prowadzącą do obniżenia stopnia utlenienia atomu. W świetle takiej definicji nic ulega wątpliwości, ze podczas łączenia się tlenu lub chloru z wodorem wodór zostaje utleniony, (len i chlor natomiast zredukowane:

O" + 2tr! = 2IIIO ¹¹ CIJ + HJ - 2H'CI ¹

Reakcję pomiędzy kwasem azotowym a miedzią.

3CU* + 8H^,N^vOj^B = 3Cu^a(N^vO;ⁿ), + 2N"0 ¹¹ + 411*0 "

można natomiast określić jako utlenianie micdzi(O) do nucdzull) kosztem redukcji a/.otu(V) do azotu(II)

Należy tutaj zauważyć, że zruijąc zmianę stopnia utlenienia możemy wymienione reakcje przedstawić formalnie jako złożone z co najmniej dwóch etapów. Jeden z nich jest reakcją utleniania, drugi — reakcją redukcji Liczba oddawanych elektronów w pierwszym etapie, wyznaczona przez wzrost stopnia utlenienia, jest taka sama jak liczba przyjmowanych elektronów w drugim etapie. Reakcję chloru z wodorem można na przykład pizedstawić jaku sumę procesu utleniania, polegającego na oddaniu 2 elektronów przez cząsteczkę wx>doru z wytworzeniem 2 jonów wodorowych H⁺. oraz procesu redukcji. polegającego na przyjęciu 2 elektronów przez cząsteczkę eh lotu z wytworzeniem