Типы окислительно-восстановительных реакций

В зависимости от того, находятся ли атомы, выполняющие в реакции функцию окислителя и восстановителя, в одном или в различных веществах, все окислительно-восстановительные процессы можно разделить на три типа: межмолекулярные, внутримолекулярные и диспропорционирования.

1 Межмолекулярные ОВР – это такие реакции, в которых окислитель и восстановитель находятся в молекулах разных веществ. В таких реакциях окислительные функции выполняют одни вещества, а восстановительные – другие. Например:

Na⁺¹H⁺¹S⁺⁴О^-2₃ + Cl₂⁰ + H⁺¹₂О^-2 = Na⁺¹H⁺¹S⁺⁶О^-2₄ + 2H⁺¹Cl^-1

S⁺⁴ - 2ē = S⁺⁶ , реакция окисления, NaHSO₃ - восстановитель

Cl₂⁰ + 2ē = 2Cl^-1, реакция восстановления, Cl₂ - окислитель

Электроны от восстановителя – молекулы гидрокарбоната натрия – переходят к окислителю – молекуле Cl₂.

2 Реакции самоокисления-самовосстановления (диспропорционирования), в которых окислителями и восстановителями являются атомы одного и того же элемента. Эти реакции, сопровождаются одновременным увеличением и уменьшением степени окисления атомов одного и того же элемента, принадлежащего одной молекуле. Чаще всего реакции диспропорционирования протекают в щелочной, реже в нейтральной среде. Они характерны для неметаллов при их взаимодействии со щелочами (галогенов, кроме фтора, серы, фосфора и некоторых других). Например,

реакция хлора со щелочью:

Cl +2KOH = KCl^-1+KCl⁺¹O+H₂О,

Cl⁰ + ē = Cl^-1, один атом хлора принимает электрон - окислитель, Cl⁰ - ē = С1⁺¹, другой атом хлора отдает электрон, восстановитель.

3 Реакции конмутации (контрдиспропорционирования), обратные реакциям диспропорционирования, в которых атомы одного элемента в двух разных степенях окисления принимают в продуктах реакции одинаковую степень окисления (промежуточную между исходными степенями окисления). Реакции конмутации протекают, как правило, в кислой, реже в нейтральной среде. Например:

KCl⁺⁵O₃ + 6HCl^-1 = KCl +3Cl₂⁰ + 3H₂O,

Cl⁺⁵ + 5ē = Cl⁰, атом хлора Cl⁺⁵ принимает 5 электронов - окислитель,

Cl^-1 - ē = С1⁰, атом хлора Cl^-1 отдает электрон, восстановитель.

4 Реакции внутримолекулярного окисления-восстановления - это такие реакции, которые протекают с изменением степеней окисления разных атомов, принадлежащих одной молекуле. Например, разложение дихромата аммония (NH₄)₂Cr₂O₇:

(N^-3H₄)₂Cr⁺⁶₂O₇ = N₂⁰ + Cr₂⁺³O₃ + 4H₂O,

2N^-3 - 6ē = N₂ - атомы азота окисляются, (N^-3 - восстановитель),

2Cr ⁺⁶ + 6ē = 2Cr⁺³ - атомы хрома восстанавливаются (Cr⁺⁶ – окислитель).