Окиснення та відновлення: що це таке, приклади та вправи

THE окислення і скорочення це реакції, які виникають, коли є a перенесення електронів між хімічними видами. Це протилежні реакції: при окисненні відбувається втрата електронів, а при відновленні відбувається приєднання електронів.

Ці процеси відбуваються одночасно, тому що коли речовина віддає електрони іншій, воно окислюється, а речовина, яка отримує електрони, зазнає відновлення.

Коли речовина окислюється, це призводить до відновлення інших видів, звідси і назва відновника. Подібним чином одна речовина відновлюється внаслідок окислення іншої і тому є окислювачем.

Реакції окислення та відновлення демонструються зміною ступеня окислення (nox) задіяних видів.

Загалом, реакцію, яка представляє собою окиснення та відновлення, можна представити так:

А + Б⁺ → А⁺ + Б

Де,

A: речовина, яка окислюється, втрачає електрони, збільшує своє значення і є відновником.
B: речовина, яка зазнає відновлення, отримує електрони, зменшує окиснення та є окислювачем.

Приклади окиснення і відновлення

Дивіться наступне зображення для прикладу окисно-відновного хімічного рівняння.

Металевий цинк зазнає окислення і викликає відновлення міді, тому він є відновником. Його ступінь окислення (nox) зростає від 0 до +2, оскільки він втрачає 2 електрони.

Іон міді (Cu²⁺) піддається відновленню та спричиняє окислення міді, тому є окислювачем. Її ступінь окислення (nox) зменшується від +2 до 0, тому що вона отримує 2 електрони і стає металевою міддю, яка є електрично нейтральною.

Інші приклади окисно-відновних реакцій у повсякденному житті:

спалювання метану
CH_4(g) + 2О_2(g) → CO_2(g) + 2H₂О_(v)

Фотосинтез
6CO_2(g) + 6Н₂О_(v) → C₆Х₁₂О_{6 (тут)} + 6О_2(g)

корозія заліза
2Fe_(s) + 3/4O_2(g) + 3 години₂О_(v) → 2Fe (OH)_3(и) (іржа Fe₂О₃.3H₂О)

Дізнайтеся більше про ступінь окислення (nox).

Як відбуваються реакції окиснення і відновлення?

Рівняння окисно-відновної реакції за участю міді та цинку можна представити напівреакціями, як показано нижче.

• напівреакція окислення: Зн⁰_(s) → 2e^- + Zn²⁺_(тут)
• Напівреакція скорочення: зад²⁺_(тут) + 2е^- → зад⁰_(s)
• глобальне рівняння: Зн⁰_(s) + дупа²⁺_(тут) → Zn²⁺_(тут) + дупа⁰_(s)

Цей перенос електрона в окислювально-відновній реакції відбувається відповідно до відновного потенціалу задіяних видів. Компонент з найнижчим потенціалом відновлення має тенденцію віддавати електрони, тоді як компонент з найвищим потенціалом їх одержує.

Наприклад, цинк має відновний потенціал -0,76 В, тоді як мідь має відновний потенціал +0,34 В. Таким чином, цинк, оскільки він має менший потенціал відновлення, є кращим відновником і сприяє відновленню мідь, яка має вищий потенціал відновлення і, отже, отримує електрони та викликає окислення цинку.

Читайте також про окисно-відновні реакції.

Вправи на окиснення і відновлення

Використовуйте наступні запитання, щоб перевірити свої знання про те, що ви дізналися з цього тексту.

питання 1

Щодо реакцій окислення і відновлення правильно стверджувати, що

a) Збільшення NOx хімічного виду вказує на те, що воно зазнало зменшення.
б) Речовина, яка втрачає електрони, піддається окисленню і є окисником.
в) В окисно-відновних реакціях відбувається перенесення електронів.
г) Речовина, яка отримує електрони, відновлюється і є відновником.
e) Зменшення NOx хімічної речовини вказує на те, що вона зазнала окислення.

дивіться відповідь

Правильний варіант: в) В окиснювально-відновних реакціях відбувається перенесення електронів.

В окисно-відновних реакціях відбувається перенесення електронів.

Речовина, яка отримує електрони, піддається відновленню і є окислювачем. Зменшення NOx хімічного виду вказує на те, що воно було зменшено.

Речовина, яка втрачає електрони, піддається окисленню і є відновником. Збільшення NOX хімічної речовини вказує на те, що вона зазнала окислення.

питання 2

Приклади окисно-відновних реакцій у повсякденному житті КРІМ

а) Корозія
б) горіння
в) Фотосинтез
г) Нейтралізація

дивіться відповідь

Неправильна альтернатива: d) Нейтралізація.

Реакція нейтралізації - це реакція, яка відбувається між кислотою та основою, в результаті чого утворюються сіль і вода. Наприклад:

NaOH + HCl → NaCl + H₂О

Приклади окисно-відновної реакції:

спалювання метану

CH_4(g) + 2О_2(g) → CO_2(g) + 2H₂О_(v)

Фотосинтез

6CO_2(g) + 6Н₂О_(v) → C₆Х₁₂О_{6 (тут)} + 6О_2(g)

корозія заліза

2Fe_(s) + 3/4O_2(g) + 3 години₂О_(v) → 2Fe (OH)_3(и)

питання 3

Зверніть увагу на наведені нижче окислювально-відновні реакції та вкажіть, які є окиснювачами та відновниками.

я Zn⁰_(s) + дупа²⁺_(тут) → Zn²⁺_(тут) + дупа⁰_(s)
II. дупа²⁺_(тут) + H²_(g) → 2H⁺_(тут) + дупа_(s)
III. Zn_(s) + 2H⁺_(тут) → Zn²⁺_(тут) + H_2(g)

дивіться відповідь

Відповідь:

В окисно-відновній реакції той, що піддається окисленню, є відновником, а той, що піддається відновленню, є окислювачем.

я Zn⁰_(s) + дупа²⁺_(тут) → Zn²⁺_(тут) + дупа⁰_(s)

Окисник: мідь (Cu)
Відновник: цинк (Zn)

II. дупа²⁺_(тут) + H²_(g) → 2H⁺_(тут) + дупа_(s)

Окисник: мідь (Cu)
Відновник: водень (H)

III. Zn_(s) + 2H⁺_(тут) → Zn²⁺_(тут) + H²_(g)

Окисник: водень (H)
Відновник: цинк (Zn)

Отримайте більше знань зі змістом:

• Що таке стеки?
• електрохімії
• Електроліз

Бібліографічні посилання

ФОНСЕКА, М. Р. М Хімія, 2. 1. вид. Сан-Паулу: Аттика, 2013.

САНТОС, В.Л.П.; МОЛ, Г.С. Громадянська хімія, 3. 2. вид. Сан-Паулу: Editora AJS, 2013.

УСБЕРКО, Дж. Підключіть хімію, 2: хімія. - 2. вид. Сан-Паулу: Saraiva, 2014.