Типы окислительно-восстановительных реакций (ОВР)
Роль окислительно-восстановительных реакций В метаболизме Выполнила: студентка I курса лечебного факультета группы 124 Борисова Злата
Гомель 2016 Содержание:
Литература: М.В. Ермолаев. Биологическая химия. – Москва «Медицина», 1974. К.Ф. Сорвачев. Биологическая химия. – М., 1971. И.В. Гайворонский, Г.И. Ничипорук, А.И. Гайворонский, С.В. Виноградов, «Основы медицинских знаний». – Спб., 2002. Основные понятия. Типы окислительно-восстановительных реакций (ОВР) Окислительно-восстановительные процессы принадлежат к числу наиболее распространенных химических реакций и имеют огромное значение в теории и практике. Окисление-восстановление – один из важнейших процессов природы. Дыхание, усвоение углекислого газа растениями с выделением кислорода, обмен веществ и ряд других химических процессов в основе своей являются окислительно-восстановительными реакциями.
Все химические реакций, происходящих в природе, можно разделить на 2 группы: 1.Реакции, протекающие без изменения СО (степени окисления) атомов, входящих в состав реагирующих веществ. К ним относятся а) реакции обмена, например:
Ba 2+Cl-2 + K2+S+6O-24 = Ba+2S+6O-24 ↓+ 2K+Cl-
б) некоторые реакции соединения, разложения
NaOH + CO2 = NaHCO3 CaCO3 =t CaO + CO2
Легко установить, что СО атомов в приведенных выше уравнениях до и после реакции осталась без изменения.
2. Реакции, сопровождающиеся изменением СО(степени окисления) атомов реагирующих веществ. К данному типу относятся реакции окисления-восстановления а) реакции замещения
Cu SО4(p) + Zn(k ) = Cu(k) + ZnSO4(p) ΔG0298 = -212кДж\моль Ca + 2H2O = Ca(OH)2 + H2 ↑
б) некоторые реакции соединения, разложения
Ba + O2 = 2BaO NH4NO2 = N2 +2H2O 2H2S + 3O2 = 2SO2 + 2H2O S-2- 6e = S+4 2 O2 + 4e = 2O-2 3
Окислительно-восстановительные реакции – это реакции, протекающие с изменением степени окисления атомов, входящих в состав реагирующих веществ. Другими словами это реакции, связанные с передачей электронов от одних атомов к другим. Окисление– процесс отдачи электронов атомом, молекулой или ионом, степень окисления при этом повышается.
Ca – 2e- = Ca+2 H02 – 2e- = 2H+ Восстановление – процесс присоединения электронов атомом, молекулой, ионом. Степень окисления при этом понижается.
Fe+3 + e- = Fe2+ Cl02 + 2e- = 2Cl-
Восстановители – молекулы или ионы отдающие электроны, сами при этом восстановители окисляются. Окислители – молекулы или ионы, присоединяющие электроны, во время реакции окислители восстанавливаются. Окисление и восстановление протекают одновременно.
Cu0 + Hg+2(NO3)2 = Hg0 + Cu+2(NO3)2 Восстановитель Cu0 – 2e- = Cu+2 процесс окисления Окислитель Hg+2 + 2e- = Hg0 процесс восстановления
Окислители – к ним относятся те простые вещества, элементы которых обладают высокой электроотрицательностью, т.е. неметаллы, например, F2, O2, Cl2, Br2, S и т.д. Из сложных веществ, роль окислителей играют те вещества, которые содержат атомы неметаллов, имеющие высокие степени окисления K 2Cr+62O7, KMn+7O4, HN+5O3, H2S+6O4, HCl+7O4, K2Cr+6O4 Окислительные свойства, обусловливает не только атом с высокой степенью окисления, а весь анион. Ионы металлов и водорода также являются окислителями: Ag +, Au3+, Cu2+, H+, Fe3+, и т.д. Восстановители – относятся простые вещества, образованные элементами с низкой электроотрицательностью, т.е. все металлы и некоторые неметаллы (H2, B, C). Наиболее активный восстановитель – франций. Из сложных веществ относятся те, которые содержат атомы с низкими степенями окисления: Fe+2Cl 2, Cr2+3(SO4)3, KCl-1, H2S-2, N-3H3, H2S+4O3. Вещества, содержащие элементы в промежуточных степенях окисления, могут выполнять как функции окислителей, так и восстановителей, т.е. обладают окислительно – восстановительной двойственностью. Например: ряд соединений азота с различными степенями окисления: N -3H3 - всегда восстановитель N2-2H4, N-1H2OH, N20, N2+1O, N+2O, N2+3O3, N+4O2 – обладают окислительно – восстановительной двойственностью N2+5O5 - всегда окислитель Азот в степени окисления -3 – может быть только восстановителем, т.е. может только повышать степень окисления. Азот в степени окисления +5 всегда окислитель, повысить степень окисления не может, может только понизить. Об окислительно – восстановительных свойствах элементов и соединений можно судить, руководствуясь периодической системой Д. И. Менделеева. Растворы кислот более сильные окислители чем растворы их солей, причем окислительная активность кислот тем значительнее, чем выше их концентрация. Так KNO3(p) почти не проявляет окислительных свойств (необходим очень сильный восстановитель), HNO3 разб. является слабым окислителем, а HNO3 конц. – один из наиболее энергичных окислителей.
В зависимости от того между какими атомами и в каких веществах происходит переход электронов все окислительно-восстановительные процессы можно разделить на 4 типа: 1) Межмолекулярные 2) Дисмутационные (диспропорционирования) 3) Внутримолекулярные 4) Компропорционированния (процесс обратный диспропорционированию) 1.Межмолекулярные реакции окислителения-восстановления – это реакции, в ходе которых переход электронов происходит между частицами различных веществ. В выше рассматриваемых реакциях окислитель и восстановитель находятся в разных веществах
Mn+4O2 + 4HCl-1 =t Cl02↑ + Mn+2Cl2 + 2H2O Mn+4 + 2e = Mn+2 1
2Cl- - 2e = Cl2 1 2.Диспропорционирования (самоокисление-самовосстановление) – когда атомы или ионы одного и того и того же элемента, содержащиеся в одной молекуле, являются и окислителем и восстановителем.
4KCl+5O3 =t KCl- + 3KCl+7O4 Cl+5 – 2e = Cl7+ 3 Cl+5 + 6e = Cl- 1 Диспропорционировать могут вещества, один из элементов которых находится в промежуточной степени окисления, т.к. степень окисления одной части атомов понижается за счет другой части таких же атомов, степень окисления которых повышается.
3.Внутримолекулярные – когда окислитель и восстановитель одно и тоже вещество, но изменяют степень окисления в нем атомы различных элементов.
1)(N-3H4)2 Cr2+6O7 = N02 + Cr+23 O3 + 4H2O 2N-3 -6e = N02 1 2Cr+6 + 6e =2Cr+3 1 2)2Hg+2O-2 = Hg0 + O02
3)2КClO3 = 2KCl- + 3O2 Cl+5 + 6e = Cl- 1 2O3 – 6e = 3O2 1
4.Компропорционированния– реакции, в которых участвуют два вещества, содержащие атомы одного и того же элемента в разных степенях окисления Cu0 + Cu+2Cl2 = 2Cu+1Cl
Популярное: Почему человек чувствует себя несчастным?: Для начала определим, что такое несчастье. Несчастьем мы будем считать психологическое состояние... Как вы ведете себя при стрессе?: Вы можете самостоятельно управлять стрессом! Каждый из нас имеет право и возможность уменьшить его воздействие на нас... Как построить свою речь (словесное оформление):
При подготовке публичного выступления перед оратором возникает вопрос, как лучше словесно оформить свою... Организация как механизм и форма жизни коллектива: Организация не сможет достичь поставленных целей без соответствующей внутренней... ©2015-2024 megaobuchalka.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. (653)
|
Почему 1285321 студент выбрали МегаОбучалку... Система поиска информации Мобильная версия сайта Удобная навигация Нет шокирующей рекламы |