P5101290

Reakcje utleniania redukcji są to reakcje chemiczne, podczas których następuje zmiana stopni utleną nil atomów w wyniku wymiany elektronów. Wymiana elektronów zachodzi pomiędzy reduktorem,Imw oddaje elektrony, i utleniaczem pobierającym elektrony:

Mg" - 2c ----*■ Mg“ proces utleniania

2 0° + 2e —► 2 Cl-¹ proces redukcji

Reakcje le me mogą przebiegać niezależnie, gdyż elektrony oddane przez atomy magnezu w reakcji uiit mania są pobrane przez atomy chloru w reakcji redukcji.

utlenianie

L _i o n_,-i Mg + Cl₂ — Mg Cl₂

I ... I

redukcja

W kazdci reakcji utleniania-redukcji liczba elektronów oddanych w procesie utleniania musi być równa liczbie elektronów pobranych w procesie redukcji.

Utlenianie - proces oddawania elektronów związany z podwyższaniem stopnia utlenienia reduktora, Redukcja - proces przyjmowania elektronów związany z obniżaniem stopnia utlenienia utleniacza Utleniacz - przyjmuje elektrony w reakcji redukcji.

Reduktor - oddaje elektrony w reakcji utleniania.

Stopień utlenienia - pojęcie umowne. Stopień utlenienia pierwiastka w danym związku chemicznym jest to liczba dodatnich lub ujemnych ładunków elementarnych, jakie przypisalibyśmy atomom danego pierwiastka w związku, gdyby wszystkie wiązania utworzone przez ten atom były jonowe.

Reguły obliczania stopni utlenienia:

1.    Atomy (cząsteczki) pierwiastków w stanie wolnym mają zawsze stopień utlenienia równy zero.

Z Sum stopni utlenienia wszystkich atomów wchodzących w skład cząsteczki równa jest zero.

3    suma stopni utlenienia wszystkich atomów wchodzących w skład jonu równa jest ładunkowi jonu.

4    Fluor w związkach ma zawsze stopień utlenienia równy -I.

V Tlen * związkach ma na ogól stopień utlenienia równy -II, ale w nadtlenkach (np. H,Op równy -I, ponadtlenkach równy ^-1 i w cząsteczce fluorku tlenu OF_i równy II.

6.    Vodór w związkach, w większości przypadków, ma stopień utlenienia równy 1, ale w wodorkach D łowców i bcryiowcow równy -I.

7.    Luowcc w związkach chemicznych mają zawsze stopień utlenienia I,a berylowce II.

K Atomy metali w związkach przyjmują dodatnie stopnie utlenienia.

Specyficzne reguły obliczania stopni utlenienia dotyczą związków organicznych. Każdy atom węgla )cs traktowany oddzielnie

1 Suma stopni utlenienia każdego atomu węgla w związku i związanych z nim podstawników, różnych od atomów węgla, jest równa zero, np.

C “H, -CHj - OH    C'^UJH, - OHO    C”®H, - COOH

2.    W cząsteczkach np eterów , estrów tlen występuje jako element szkieletu węglowego cząsteczki i stąd jego stopień utlenienia II .rozkłada się równomiernie" na sąsiadujące z nim atomy węgla, np.

O

C^B,H_ł-C“-0-C^BH,

V Grupie funkcyjne) zawierającej azot przypisuje sii; stopień utlenienia T atomem węglu, np.

c'h,-nh1

na luitlr wiązanie Im /m ■ m

nii₄

-NO,

4. Mostek dlhliirc z.kowy potraktowany jako caltiść posiada stopień utlenienia -II Przykładowa reakcja utlcnianla-rcdukcjl z udziałem związku organicznego

3 (. '"II, - CI I, - Oli ♦ 2 K,Cr^v,,0₇ + H 11^*0,    » 3 C "'II, - C*OOH ♦ 2    *• 2 K_rSO, + i mp

C - 4c Cr^¥l + 3c

» C |    1 . 3

I 12 |

Ci* !    • 4

Reakcja dysproporcjonowanla (dysniutucjl) jest szczegółnym rodzajem n akcji utleniania redukcji w której atomy lego samego pierwiastka ulcHają zarówno procesowi utleniania, jak i redukcji, np

3 HCI'0 -----► 2 HQ ' ♦ HCI^vO,

Atom chloru Cl¹ jest równocześnie utleniaczem 1 reduktorem.

3 HN"'0, -» KIPO, ♦ 2 N*0 ♦ H,0

Atom azotu N"¹ jest równocześnie utleniaczem i reduktorem

Analizując powyższe przykłady, można stwierdzić, ze reakcje te zachodzą, gdy atom pierwiastka może występować na co najmniej 3 różnych stopniach utlenienia oraz gdy związek, w którym występuje na ptared nim stopniu utlenienia, jest mniej trwały od związków pierwiastka z pozostałymi stopniami utlenienia

Reakcja oynproporcjonowania jest kolejnym przykładem reakcji utieniania-rrdukcji. w której atomy tego samego pierwiastka z dwóch różnych stopni utlenienia przechodzą na Jeden wspólny, np

CO, + C* - —w 2 C"0

utleniacze	reduktory
•    posiadają właściwości utleniające, •    występując na najwyższym możliwym stopniu utlenienia, mają tylko możliwość jego obniżenia, s pierwiastki charakteryzujące się dużą clcktro-ujcmnością, np. tlen, fluor, chlor oraz np H,0,. Mg",SO/ , NO,', MnO,-,Cr,Of *•.	•    posiadają właściwości redukujące. s występując na najniższym mozkwym stopniu utlenienia, mają tylko możliwość jego jn hJ wyzs/cnia, •    pierwiastki charakteryzujące się małą elektro-ujeinnością, np lltowce, beryłowce. glin. węgiel, H, oraz np. 1*-, to,*-, NO,'.

Suli------1~ L-l---1 — _r - * ifii    -*- ■- -f f * I - | f---“-*■—*—|-    47