Proprietățile electrochimice ale metalelor.
1. Teoria ISI
Pentru reacțiile redox le includ pe cele care sunt însoțite de mișcarea electronilor de la o particulă la alta. Atunci când se analizează legile reacțiilor redox utilizând noțiunea de gradul de oxidare.
gradul de oxidare
oxidare concept introdus pentru a caracteriza starea elementelor în compuși. Gradul de oxidare al taxei condiționate se înțelege un atom din compus, calculat pe ipoteza că compusul este alcătuit din ioni. Gradul de oxidare este indicat printr-o cifră arabă, cu un semn plus, atunci când deplasarea electronilor dintr-un atom la alt atom și figura cu semnul minus în timp ce deplasarea în electronii direcție inversă. Digit cu „+“ sau „-“ a pus pe simbolul elementului. Gradul de oxidare care indică starea de oxidare și este pur și simplu o formă convenabilă pentru transportul de contabilitate de electroni: nu trebuie considerată fie ca încărcătura efectivă a atomului în moleculă (de exemplu, molecula de LiF taxe eficiente de Li și F sunt, respectiv, 0,89 și 0, 89, în timp ce starea de oxidare +1 și -1) sau ca element de valență (de exemplu, compuși CH4. CH3 OH, HCOOH, valență carbon CO2 este 4 și oxidarea respectiv -4, -2, +2, + 4). Valorile numerice valența și starea de oxidare poate coincide în valoare absolută numai în formarea compușilor ionici cu structura.
La determinarea gradului de oxidare folosind următoarele reguli:
Atomii elementelor în stare liberă sau sub formă de substanțe simple de molecule, au un grad de oxidare egal cu zero, de exemplu Fe, Cu, H2. N2, etc.
Gradul de oxidare a elementului sub forma unui ion monohidric în compusul având o structură ionică, egală cu sarcina ionului,
de exemplu, NaCI. Cu S, AIF3.
Hidrogenul este majoritatea compușilor de stare de oxidare 1, cu excepția hidrură metalică (NaH, LiH), în care gradul de oxidare a hidrogenului este egală cu -1.
Cel mai frecvent grad de oxidare cu oxigen în compușii -2. cu excepția peroxizi (Na2 O2. H2 O2), în care gradul de oxidare cu oxigen este egal cu 1 și F2 O, în care gradul de oxidare egal cu 2 atomi de oxigen.
Pentru elementele cu starea de oxidare instabilă valoarea sa poate fi calculată din compusul cu formula și având în vedere că suma algebrică a statelor de oxidare a tuturor elementelor dintr-o moleculă neutră este zero. Într-un ion complex, această sumă este egală cu sarcina ionului. De exemplu, numărul de oxidare a atomilor de clor în moleculă HClO4. calculat din sarcina netă a moleculei [1 + x + 4 (-2)] = 0, unde x - gradul de oxidare a atomului de clor) este de șapte. Oxidarea atomului de sulf din ioni (SO4) 2- [x + 4 (-2) = -2] este egal cu 6.
Proprietățile redox ale substanțelor
Orice reacție redox constă din procesele de oxidare și de reducere. Oxidarea - un proces de electroni ricosare atom, ion sau moleculă de reactant. Substanțele care otdayutsvoi electroni în timpul reacției și în care nazyvayutvosstanovitelyami oxidat.
Recuperare - este procesul decizional al atomului de electroni, ionul sau molecula de reactant.
Substanțele care acceptă electroni și astfel recuperate, se numește oxidanți.
Oxidoreducere apar întotdeauna ca un singur proces numit reactie redox. De exemplu, prin reacția zincului metalic cu cupru ioni reducătorul (Zn) doneaza electronii la oxidantul - ioni de cupru (Cu2 +):
Zn + Cu 2+
Cuprul este alocat zinc suprafață și ionii de zinc trec în soluție.
Proprietățile redox ale elementelor asociate cu structura atomilor și poziția definită în DI sistemului periodic Mendeleev. Element capacitate regenerativă cauzate de slab electroni legătură de valență cu nucleul. atomii de metal conținute în nivelul energetic exterior, un număr mic de electroni tind să le impact, adică ușor oxidat, care acționează ca agenți de reducere. Cei mai puternici agenți reducători - metalele cele mai active.
Criteriul pentru activitatea redox a celulelor poate servi ca amploarea electronegativitate lor relativă. cu atât mai mare este, capacitatea mai puternic oxidant este exprimat elementul și reducerea inferioară, mai evidentă activitatea. atomi metaloid (de exemplu, F, O) au o mare afinitate de electroni și electronegativitate relativă, ei acceptă cu ușurință electroni, adică Ele sunt oxidanți.
Proprietățile redox ale unui element depinde de gradul de oxidare. La unul și același element se disting inferior, stare de oxidare mai mare și intermediar.
Ca un exemplu, să considerăm sulf S și compușii H2S, SO2 și SO3. Comunicarea între structura electronică a atomului de sulf și proprietățile sale redox ale acestor compuși reprezentați grafic în tabelul 1.
In molecula H2 S atom de sulf octetul are o configurație stabilă a stratului extern 3s 2 3p 6 și, prin urmare, nu se mai poate atașa electroni, dar ele pot da.
Atomic stat în care aceasta nu mai poate accepta electroni, se numește o stare de oxidare mai scăzută.
Atomul de oxidare inferior pierde capacitatea de oxidare și poate fi reducerea numai.