Химия

Сущность окисления и восстановления

 

Если через раствор хлорида меди (II) пропускать электрический ток, то на катоде  выделится медь, а на аноде образуется хлор.

 

Рис. 1. Электролиз раствора хлорида меди (II)

Изобразим схемы протекающих на электродах процессов:

НА КАТОДЕ: Cu²⁺  → Cu

НА АНОДЕ: 2Cl^-  → Сl₂

Чтобы катион меди Cu²⁺ превратился в электонейтральный атом меди, он должен принять от катода 2 электрона. Чтобы из двух анионов хлора Cl^- образовалась молекула хлора, они должны отдать 2 электрона:

НА КАТОДЕ: Cu²⁺ + 2е → Cu (восстановление меди)

НА АНОДЕ:  2Cl^- - 2е → Сl₂    (окисление хлора)

Таким образом, можно сделать вывод:

Восстановление – процесс принятия электронов.

Окисление – процесс отдачи электронов.

Вещество, отдающее электроны, называется восстановителем. Вещество, принимающее электроны, называется окислителем.

Рис. 2. Переход электронов от восстановителя к окислителю

Окислитель, принимая электроны, сам при этом восстанавливается. Восстановитель, отдавая электроны, сам окисляется.   

Процессы окисления и восстановления не могут протекать раздельно друг от друга, поэтому говорят об окислительно-восстановительной реакции.

 

Электронный баланс

 

 

В окислительно-восстановительной реакции число принятых электронов должно быть равно числу отданных электронов. В рассматриваемом процессе электронный баланс можно изобразить следующей схемой:

 

Если рассмотреть сущность еще одного окислительно-восстановительного процесса (между железом и сульфатом меди (II)), то мы увидим, что катионы меди в этой реакции выполняют роль окислителя. В результате происходит восстановление меди:

Fe + CuSO₄ = FeSO₄ + Cu

Cu²⁺ + 2e = Cu

Роль восстановителя играет простое вещество железо:

Fe – 2e = Fe²⁺

При этом железо окисляется до двухзарядного катиона.

Вы уже знаете, что окислительно-восстановительные реакции могут протекать под действием электрического тока. Такие реакции называют электролизом. Этот процесс был подробно изучен Майклом Фарадеем. Сегодня электролиз широко применяется в промышленности. С помощью него делают копии различных деталей, наносят на стальные детали автомобилей защитный слой другого металла.

 

Список рекомендованной литературы

1. Оржековский П. А. Химия: 9-й класс: учеб. для общеобраз. учрежд. / П. А. Оржековский, Л. М. Мещерякова, Л. С. Понтак. – М.: АСТ: Астрель, 2007 (§20).
2. Оржековский П. А. Химия: 9-ый класс: учеб для общеобр. учрежд. / П. А. Оржековский, Л. М. Мещерякова, М. М. Шалашова. – М.: Астрель, 2013 (§11).
3. Рудзитис Г. Е. Химия: неорган. химия. Орган. химия: учеб. для 9 кл. / Г. Е. Рудзитис, Ф. Г. Фельдман. – М.: Просвещение, ОАО «Московские учебники», 2009.
4. Хомченко И. Д. Сборник задач и упражнений по химии для средней школы. – М.: РИА «Новая волна»: Издатель Умеренков, 2008.
5. Энциклопедия для детей. Том 17. Химия / Глав. ред. В. А. Володин, вед. науч. ред. И. Леенсон. – М.: Аванта+, 2003.

 

Дополнительные веб-ресурсы

1. Единая коллекция цифровых образовательных ресурсов (видеоопыты по теме) (Источник)
2. Электронная версия журнала «Химия и жизнь» (Источник)

 

Домашнее задание

с. 81 №№ 4-6  из учебника П. А. Оржековского «Химия: 9-ый класс» / П. А. Оржековский, Л. М. Мещерякова, М. М. Шалашова. – М.: Астрель, 2013.