Окислительно-восстановительные реакции делятся на три типа.
І. Межмолекулярные окислительно-восстановительные реакции, в которых атомы элемента – окислителя и атомы элемента – восстановителя входят в состав разных исходных веществ. Например, реакция окисления аммиака кислородом, в которой восстановитель (N–3) входит в состав одного исходного соединения (аммиака NH3), а окислитель (O0) – в состав другого (кислорода О2):
К этому типу принадлежат также реакции межмолекулярной конмутации – между разными исходными веществами, которые содержат атомы одного элемента в разных степенях окисления. Например, реакция между хлоратом калия (KClO3), в состав которого входят атомы элемента-окислителя (Cl+5), и хлоридом калия (KCl), который содержит атомы элемента-восстановителя (Cl–1):
восстановитель
Cl–1– 2? Cl02
5
окисление,
окислитель
Cl+5 + 10? Cl02
1
восстановление.
ІІ. Внутримолекулярные окислительно-восстановительные реакции, при которых атомы элемента-окислителя и атомы элемента-восстановителя входят в состав одного соединения. Например, реакция разложения нитрата меди Cu(NO3)2, при которой атомы элемента-окислителя (N+5) и атомы элемента-восстановителя (O–2) входят в состав одного вещества Cu(NO3)2:
К этому типу принадлежат и реакции внутримолекулярной конмутации – разложения веществ, которые содержат атомы одного элемента в разных степенях окисления. Например, реакция разложения нитрата аммония, в которой атомы одного элемента – азота – входят в состав одного соединения, но проявляют разные степени окисления (восстановитель N–3 и окислитель N+5):
ІІІ. Диспропорционирование – окислительно-восстановительные реакции, при которых окислителем и восстановителем являются атомы одного элемента, входящие в состав одного соединения и проявляющие одну степень окисления. Например, реакция разложения сульфита натрия Na2SO3. В одном веществе (Na2SO3) атомы одного элемента – серы (+4) – одновременно являются окислителем и восстановителем, то есть часть атомов S+4 восстанавливается, а другая часть атомов S+4 окисляется:
Пример VI.12. Исходя из степеней окисления атомов элементов в предложенных схемах, определите, к какому типу окислительно-восстановительных реакций относится каждая из них:
Решение. Для установления типа окислительно-восстановительной реакции необходимо определить степени окисления элементов и проанализировать, в состав каких веществ входят атомы с изменяющимися степенями окисления. Указываем степени окисления только для элементов-восстановителей и элементов-окислителей.
а) элемент-окислитель (O–1) и элемент-восстановитель (Cr+3) входят в состав молекул разных веществ – K2O2 и K3[Cr(OH)6], поэтому тип реакции – межмолекулярная ОВР:
б) элемент-окислитель (N+5) и элемент-восстановитель (N–3) имеют разные степени окисления, но входят в состав одного вещества (NH4NO3), следовательно, данная реакция протекает по типу внутримолекулярной конмутации:
в) элементы-окислители (Au+3 и N+5) и элемент-восстановитель (O–2) входят в состав одного вещества (Au(NO3)3), но являются атомами разных элементов, значит, тип реакции – внутримолекулярная ОВР:
г) атомы окислителя (S+4) и атомы восстановителя (S–2) входят в состав разных веществ, но относятся к одному элементу – сере, поэтому данная реакция проходит по типу межмолекулярной конмутации:
д) атомы окислителя (P+3) и атомы восстановителя (P+3) не только входят в состав одного вещества (H3PO3) и являются атомами одного элемента – фосфора и проявляют одинаковую степень окисления (+3), поэтому тип этой ОВР – диспропорционирование:
Ключевые слова и термины
Русский
Украинский
Английский
Французский
Арабский
внутри-
молекулярные
внутрішньо-молекулярні
intramolecular
Intra moleculaire
?????? ??????? , ??? ??? ?????
диспропорцио-нирование
диспро-порціонування
disproportionation
disproportionale
??? ??????? ?? ???????
межмолекулярные
міжмолекулярні
intermolecular
intermoleculaire
??? ????????
Контрольные вопросы
Какие окислительно-восстановительные реакции называются межмолекулярными?
Какие окислительно-восстановительные реакции называются внутримолекулярными?
Какие окислительно-восстановительные реакции называются реакциями диспропорционирования?
Задания для самостоятельной работы
К какому типу ОВР относятся реакции, при которых степени окисления изменяются у атомов только одного элемента, входящих в состав одного вещества и проявляющих одну и ту же степень окисления:
Чем можно объяснить способность Н2О2 и других пероксидов проявлять окислительно-восстановительную двойственность и диспропорционировать:
а) этим соединениям присуще высокое химическое сродство; б) атомы кислорода находятся в промежуточной степени окисления; в) атомы водорода проявляют степень окисления +1; г) эти соединения характеризуются неустойчивостью и быстро разлагаются?
Среди перечисленных веществ укажите то, которое может проявлять окислительно-восстановительную двойственность и диспропорционировать:
а) KMnO4; б) Na2SO4; в) Na2S; г) Na2SO3.
К какому типу ОВР относится реакция, протекающая по схеме: NH4NO2 N2 + 2H2O: