Окислители и восстановители

Окислителями называют соединения или простые вещества, которые в процессе химической реакции присоединяют к себе электроны.

Восстановителями называют соединения или простые вещества, отдающие свои электроны.

Окислительные и восстановительные реакции идут параллельно, так что количество отсоединенных и присоединенных электронов одинаково. При этом окислитель восстанавливается, а восстановитель — окисляется.

Окислителем или восстановителем могут быть атом, ион и вещества:

• простые или сложные;
• неорганические или органические;
• газ, жидкость, твердое (расплав).

Окислительное число

В химии существует такое понятие, как степень окисления, также называемое окислительным числом. Это условная величина, она оценивает активность атома при окислении или восстановлении. Эта величина используется для описания свойств соединений или ионов, помогает правильно написать уравнение хим. реакции, составить формулу вещества. Она применяется для указания количества передаваемых или принимаемых электронов.

Йод кристаллический	Марганец двуокись 80% (45 мкр)	Калий двухромовокислый "Ч"

Обращая внимание на окислительное число, нужно помнить, что это не заряд атома!

Окислительное число определяется по числу электронов, которые нужно добавить иону с положительным зарядом, чтобы атом стал нейтральным, или числу электронов, которые нужно отнять у иона с отрицательным зарядом, чтобы он стал нейтральным.

Самое большое окислительное число +7. Ион +7 проявляет исключительно сильные окислительные свойства и нуждается в семи электронах, чтобы стать нейтральным. Пример вещества с окислительным числом +7 — марганец в перманганате калия.

Наименьшее окислительное число -8. Такой ион проявляет только восстановительные свойства и должен отсоединить восемь электронов, чтобы стать нейтральным.

Окислительное число на письме указывают числовым индексом со знаком над символом элемента. Для того, чтобы не перепутать степень окисления с зарядом, у окислительного числа знак ставится перед числом, а у заряда — после. Кроме этого, заряд ставится не над элементом, а в правом верхнем углу:

 -3⁺¹    +6^-2

(NH⁴)₂SO⁴ — формула вещества с окислительными числами элементов;

(NH_4^(1+)) 2 SO_4^(2-)   — формула вещества с указанием зарядов ионов.

К популярным окислителям относятся кислород и озон, галогены (F, Br, Cl, I), пероксиды, гипохлориты, хлораты, азотная, серная и селеновая кислота, «царская водка», хром (VI), дихромат калия, перманганаты, атомарный водород, фториды, оксиды и хлориды неметаллов и переходных металлов.

Сильные восстановители это щелочные и щелочноземельные металлы, углерод, кремний, аммиак, аммиачные растворы щелочных и щелочноземельных металлов, гидриды металлов, молекулярный водород.

Существует множество веществ, обладающих свойствами и окислителя, и восстановителя. Они содержат молекулы со средними значениями окислительного числа; могут и отсоединять, и присоединять электроны. Будут они отдавать или принимать электроны — зависит от того, с чем взаимодействуют, например, вода при контакте со фтором восстановитель, а с железом — окислитель.

Применение

Окислители используются:

• для выделения металлов из сульфидных руд;
• при очистке металлов и сплавов от примесей;
• в химпроме в органических и неорганических синтезах;
• при сжигании органического топлива;
• для производства жидкого ракетного топлива и взрывчатых веществ;
• в процессах отбеливания натуральных нитей и тканей, целлюлозы, бумаги;
• для травления металлов;
• для изготовления катодов химических источников тока.

Восстановители востребованы:

• в металлургии для получения железа из руды;
• при металлотермическом производстве цветных металлов;
• для выделения цветных металлов из водных солевых растворов;
• при получении металлов и их соединений из газов;
• в различных химических реакциях, в органическом синтезе;
• в фотоделе в качестве проявителей;
• для изготовления анодов химических источников тока.