ПОСІБНИК З ХІМІЇ ДЛЯ ВСТУПНИКІВ ДО ВИЩИХ НАВЧАЛЬНИХ ЗАКЛАДІВ

Частина І. ЗАГАЛЬНА ХІМІЯ

Розділ 7. ОКИСНО-ВІДНОВНІ РЕАКЦІЇ.ЕЛЕКТРОЛІЗ

§ 7.5. Класифікація окисно-відновних реакцій

Звичайно розрізняють три типи окисно-відновних реакцій: міжмолекулярні, внутрішньомолекулярні і реакції диспропорціонування.

До міжмолекулярних належать реакції, у яких окисник і відновник входять до складу різних речовин. Розглянуті в §7.3

і 7.4 реакції належать до цього типу. Сюди також слід віднести і реакції між різними речовинами, в яких атоми одного і того самого елемента мають різні ступені окиснення:

-2 +4 0

2H₂S + H₂SO₃ = 3S + ЗН₂О;

-1 +5 0

5НСl + НСlO₃ = 5Сl₂ + ЗН₂О.

До внутрішньомолекулярних належать такі реакції, в яких окисник і відновник входять до складу однієї і тієї самої ре човини. У цьому випадку атом з більшим позитивним ступенем окиснення окиснює атом з меншим ступенем окиснення. Такими реакціями є реакції термічного розкладу. Наприклад:

+5 -2 +3 0

2NaNO₃ = 2NaNO₂ + О₂;

+5 -2 -1  0

2КСlO₂ = 2КСl + 3О₂;

-З +6 0 +3

(NH₄)2Cr₂O₇ = N₂+ Сr₂O₃, + 4Н₂О.

Сюди також слід віднести і розклад речовин, у яких атоми одного й того самого елемента мають різні ступені окиснення:

-3 +3 0

NH₄NO₂ = N₂ + 2Н₂O;

-З +5 +1

NH₄NO₃ = N₂O + 2Н₂O.

Перебіг реакцій диспропорціонування¹ супроводжується одночасним збільшенням і зменшенням ступеня окиснення атомів одного і того самого елемента. При цьому вихідна речовина утворює сполуки, одна з яких містить атоми з вищим, а друга — з нижчим ступенем окиснення. Очевидно, ці реакції можливі для речовин, що містять атоми з проміжними ступенями окиснення. Прикладом може бути перетворення манганату калію К₂МnО₄, у якому манган має проміжний ступінь окиснення +6 (у прикладі між +7 і +4). Розчин цієї солі має красивий темно-зелений колір (колір іона МnО^2-₄), однак колір розчину перетворюється на бурий. Це випадає осад МnO^-₄ й утворюється іон МnO^-₄. Відбувається реакція:

+6   +7 +4

3K₂MnO₄ + 2Н₂O = 2КМnO ₄ + МnО₂ + 4КOН;

¹ Диспропорція — відсутність пропорційності, несумірність.

До реакцій диспропорціонування належать і такі реакції, що часто трапляються:

+3 +5 +2

3HNO₂ = HNO₃ + 2NO + Н₂O;

0  +1 - 1

Сl₂ + Н₂О −> HClO + НСl.

Раніше реакції диспропорціонування називали реакціями самоокиснення — самовідновлення, тепер ця назва майже не застосовується.