Окислительно-восстановительные реакции
Степень окисления
У каждого атома в соединении есть «степень окисления» — условный заряд, который он приобрёл. Главные правила:
- в простых веществах степень окисления атомов равна 0;
- водород обычно имеет +1, а кислород −2;
- сумма всех степеней окисления в молекуле равна нулю.
Найдём серу в серной кислоте:
H₂SO₄: (+1)·2 + x + (−2)·4 = 0 → x = +6
Окисление и восстановление
Атом, который отдал электроны, — восстановитель. Атом, который забрал электроны, — окислитель.
Zn⁰ − 2e⁻ → Zn²⁺ (восстановитель, окисляется)
Cu²⁺ + 2e⁻ → Cu⁰ (окислитель, восстанавливается)
Окислитель сам «восстанавливается», а восстановитель — «окисляется». Запомни пару раз и дальше будет легко.
Пример: цинк и медный купорос
Железный гвоздь в растворе сульфата меди покрывается медью — идёт реакция замещения:
Zn + CuSO₄ → ZnSO₄ + Cu
Электронный баланс — сколько электронов отдано, столько и принято:
Zn⁰ − 2e⁻ → Zn²⁺
Cu²⁺ + 2e⁻ → Cu⁰
ОВР — вокруг нас
Окислительно-восстановительные реакции — это почти вся химия жизни:
- горение дров и бензина — углерод отдаёт электроны;
- дыхание — мы «сжигаем» глюкозу, а кислород их забирает;
- ржавление железа — железо отдаёт электроны кислороду воздуха.
Любой огонь, любое ржавление и даже топливо в ракете — всё это ОВР. Химия — это в буквальном смысле движение электронов.