Типичные окислители и восстановители

Рассмотрим, какие атомы и молекулы чаще проявляют окислительные, а какие - восстановительные свойства.

Типичные окислители:

- неметаллы в свободном виде, например, галогены (F₂, Cl₂, Br₂, I₂), кислород, сера и др.

- кислородсодержащие кислоты и соответствующие им оксиды, например: HNO₃, H₂SO_4(конц), H₂CrO₄, N₂O₅, Mn₂O₇, CrO₃ и др.

- соли кислородсодержащих кислот преимущественно в высшей степени окисления атома кислотообразующего элемента, например, KMnO₄ ( Mn⁺⁷ ), K₂Cr₂O₇ (Cr⁺⁷), Pb(ClO₄)₂ (Cl⁺⁷) и др. Следует отметить, что кислоты являются более сильными окислителями, чем их соли.

- катионы металлов в высшей степени окисления, например, Sn⁴⁺, Cu²⁺, Fe³⁺, Hg²⁺, Pb⁴⁺.

Типичные восстановители:

- металлы в виде простых веществ. Например: Fe⁰, Zn⁰ , АI⁰ и т.д.

- катионы металлов в низшей степени окисления Sn²⁺, Fe²⁺, Pb²⁺ и т.д.

- кислородосодержащие кислоты и их оксиды преимущественно в низшей степени окисления атома кислотообразующего элемента. Например: H₂SO₃, HNO₂, H₃РO₃, H₃PO₂, NO₂, SiO₂ и т.д.

- бескислородные кислоты и их соли, в которыхкислотообразующий элемент проявляет низшую степень окисления. Например: НI, KI, Н₂S, Na₂S и т.д.

Таким образом, можно отметить, что соединения, содержащие атомы элементов в высшей степени окисления (Mn⁺⁷, CI⁺⁷, S⁺⁶, Cr⁺⁶, N⁺⁵, Pb⁺⁴ и т.д.) могут быть в окислительно-восстановительных реакциях только в качестве окислителей. Соединения, содержащие атомы элементов в низшей степени окисления (S^-2, Br^-1, I^-1, CI^-1,N^-3 и т.д.), могут быть только восстановителями.

Если вещества содержат в своем составе атомы элементов в промежуточной степени окисления, то они могут проявлять окислительно-восстановительную двойственность. Так, нитрит натрия NaNO₂является восстановителем по отношению к сильным окислителям (KMnO₄, K₂Cr₂O₇) и окислителем по отношению к типичным восстановителям (Na₂S, KI). Например:

а) 2К I + 2КNO₂ + 2 H₂SO₄ = 2NO + I₂ + 2K₂SO₄ + 2H₂O

2I^- - 2ē = I₂, I ^- - восстановитель,

N⁺³ + 1ē = N⁺² , N⁺³ - окислитель.

б) 5КNO₂ + 2KMnO₄ + 3H₂SO₄ = 5КNO₃ +2MnSO₄ + K₂SO₄ + 3H₂O

N⁺³ - 2ē = N⁺⁵ , N⁺³ – восстановитель,

Mn⁺⁷ + 5ē = Mn⁺² , Mn⁺⁷ - окислитель.

Аналогично ведет себя пероксид водорода H₂O₂ ,где у кислорода промежуточная степень окисления +1. Одна молекула H₂O₂ проявляет окислительные свойства, а другая- восстановительные:

- в роли окислителя H₂O₂ + 2ē + 2H = 2H₂O,

- в роли восстановителя H₂O₂ - 2ē = O₂ + 2H .