Типы окислительно-восстановительных реакций

1. Реакции межмолекулярного окисления — восстановления — это реакции, в процессе которых обмен электронами происходит между разными молекулами:

2. Реакции диспропорционирования — это такие реакции, в которых молекулы или ионы одного и того же вещества реагируют друг с другом как окислитель и восстановитель вследствие того, что содержавшиеся в них атомы с промежуточной степенью окисления отдают и принимают электроны, переходя один — в состояние с низкой степенью окисления, другой — с высокой степенью окисления:

Составьте электронный баланс уравнений самостоятельно.

3. Реакции контродиспропорционирования — это реакции, обратные диспропорционированию:

4. Реакции внутримолекулярного окисления — восстановления — это реакции, в которых окислитель и восстановитель находятся в одной и той же молекуле:

Титранты оксидиметрии. Рабочими растворами в оксидиметрии являются растворы окислителей (KMnO4, К2СrO7, I2, KBrO3 и др.) и восстановителей (Na2S2O3, NaAsO2, SnCl2).

Эквиваленты окислителей и восстановителей в оксидиметрии определяют делением молекулярной массы соответствующего вещества на число электронов, которые оно принимает или отдает в рассматриваемой реакции.

Например:

Количественной характеристикой интенсивности окислительно-восстановительного процесса является разность окислительно-восстановительных потенциалов (выражается в вольтах) реагирующих между собой систем.

Окислительно-восстановительный потенциал системы, измеренный при стандартных условиях и при величинах активностей ионов восстановленной и окисленной форм, равных единице, называют нормальным окислительно-восстановительным потенциалом системы. Зависимость окислительно-восстановительного потенциала системы от концентрации ионов восстановленной и окисленной форм выражают уравнением Нернста:

где [Oх] и [Red] - концентрации восстановленной и окисленной форм системы; n — число принимаемых или отдаваемых электронов при превращении окисленной формы в восстановленную.

Если концентрации [OX]=[Red], то E=E0, т. е. окислительно-восстановительный потенциал системы будет равен ее нормальному потенциалу.

Все методы оксидиметрии классифицируются в зависимости от окислителя или восстановителя, применяемых в рабочем растворе.

Метод, основанный на окислении перманганатом калия, называют перманганатометрией, на окислении бихроматом калия — хроматометрией и т. д.

В оксидиметрии применяются различные методы определения точки эквивалентности:

исчезновение или появление окраски титранта или титруемого вещества. Например, при титровании раствором KMnO4 с концентрацией не менее 0,02 М раствор окрашивается в розовый цвет при введении минимального избытка рабочего раствора (титранта);

окислительно-восстановительные и специфические индикаторы. Специфические индикаторы — это вещества, которые образуют интенсивно окрашенное соединение с одним из компонентов окислительно-восстановительной системы. Например, при титровании йода используют специфический индикатор — крахмал, образующий темно-синее окрашивание с молекулярным йодом — J2.

Окислительно-восстановительные индикаторы — это соединения, в основном органические, способные к окислению или восстановлению, причем их окисленная и восстановленная формы имеют разную окраску (дифениламин и его производные);

физико-химические методы (потенциометрия).