← Окислительно-восстановительные реакции

Важнейшие восстановители

Что отдаёт электроны и до какой степени окисления при этом доходит.

4. Важнейшие восстановители

Типичные восстановители

Соли: соли Mn(II), соли Cr(III), Cr(II), соли Fe(II), KNO₂, Na₂SO₃, сульфиды (Na₂S, Ag₂S), иодиды (NaI), бромиды (NaBr), соли Cu(I)
Кислоты: H₂S, HI, HBr, HCl
Оксиды: Cr₂O₃, CO, FeO, Cu₂O, P₂O₃
Простые вещества — металлы: Ca, Al, Na и др.
Простые вещества — неметаллы: S, P, C
Другие соединения, где есть элементы в низшей степени окисления: PH₃, NH₃

Соли марганца (II) — восстановители

Mn²⁺

соли Mn(II)

+ PbO₂ + HNO₃

MnO₄⁻

Mn⁺⁷, фиолетовый р-р

+ O₂ + OH⁻

MnO₂↓

Mn⁺⁴, бурый осадок

Оксиды-восстановители

Оксид углерода (II) — восстановитель

C⁺²

+ окислитель (оксиды Me, O₂)

CO₂

C⁺⁴, углекислый газ

Оксид железа (II) — восстановитель

FeO

Fe⁺²

+ O₂, t°

Fe₂O₃

Fe⁺³, красно-бурый

+ HNO₃, H₂SO₄(к)

Fe³⁺

соли железа (III)

Оксид меди (I) — восстановитель

Cu₂O

Cu⁺¹

+ O₂, t°

CuO

Cu⁺², чёрный

+ кислота

Cu²⁺

голубой раствор

Оксид хрома (III) — восстановитель

Cr₂O₃

Cr⁺³

+ KNO₃/KClO₃ + щёлочь, t°

CrO₄²⁻

Cr⁺⁶, жёлтый хромат

+ Br₂/Cl₂ + OH⁻

CrO₄²⁻

Cr⁺⁶, хромат

Оксид фосфора (III) — восстановитель

P₂O₃

P⁺³

+ O₂, H₂O, HNO₃

P₂O₅ / H₃PO₄

P⁺⁵, фосфорная кислота

Схемы переходов восстановителей

• Галогенид-ионы

2I⁻

Cl₂, Br₂, H₂O₂, FeCl₃, KMnO₄

I₂⁰↓

коричневый осадок
или фиол. пары

H₂SO₄(к), HNO₃(к), KMnO₄

IO₃⁻

2Br⁻

Cl₂, KMnO₄, MnO₂, K₂Cr₂O₇, H₂O₂

Br₂⁰

коричн. р-р

HCl

KMnO₄, MnO₂, K₂Cr₂O₇, PbO₂, CaOCl₂

Cl₂

желто-зел. газ

2F⁻

F₂⁰

• Углерод

C⁰

O₂, H₂SO₄(к), HNO₃(к), Fe₂O₃, CO₂

CO₂

бесцв. газ

• Соединения серы

S⁻²

(H₂S, CuS, Ag₂S...)

SO₂, Cl₂, Br₂, I₂, Fe³⁺, H₂O₂

S⁰↓

жёлтый осадок

H₂SO₄(к), KMnO₄, K₂Cr₂O₇

SO₂↑

газ с резким запахом

HNO₃(к), изб. O₂, H₂O₂

SO₄²⁻

S⁰

H₂SO₄(к), O₂, Cl₂, KMnO₄

SO₂↑

газ с резким запахом

HNO₃(к), H₂O₂, K₂Cr₂O₇

H₂SO₄

S⁺⁴

(SO₃²⁻, сульфиты)

O₂, Br₂, H₂O₂, KMnO₄, K₂Cr₂O₇

SO₄²⁻

• Соединения фосфора

P⁻³

(PH₃)

HNO₃, H₂SO₄, Cl₂, O₂

H₃PO₄

KMnO₄, K₂Cr₂O₇ + OH⁻

фосфаты (K₃PO₄...)

P⁺³

(P₂O₃)

O₂, H₂O, HNO₃, Br₂

H₃PO₄

P⁰

H₂SO₄(к), HNO₃, Cl₂, O₂, KMnO₄

H₃PO₄

KOH, NaOH + H₂O

H₂PO₂⁻

• Соединения азота

NO₂⁻

O₂, Cl₂, Br₂, KMnO₄, H₂O₂

NO₃⁻

NH₃

O₂ + Pt(кат), CuO, Cl₂

бесцв. газ

O₂ (без кат), Br₂, I₂

N₂

бесцв. газ

• Пероксид-ион

2O⁻¹

(H₂O₂...)

KMnO₄, K₂Cr₂O₇, Cl₂, Br₂

O₂⁰↑

бесцв. газ,
поддерж. горение

• Хром (Cr)

Cr⁺³

H₂O₂, Br₂, Cl₂ + OH⁻

CrO₄²⁻

жёлтый раствор

Cr⁺²

O₂ (воздух), Fe³⁺, H₂O₂

Cr⁺³

зелёный раствор

Cr⁰

H₂SO₄(к), HNO₃, t

Cr⁺³

зелёный раствор

обычные кислоты

Cr⁺²

голубой раствор

• Железо (Fe)

Fe⁰

H₂SO₄(к), HNO₃, Cl₂, Br₂, O₂

Fe⁺³

тёмно-жёлтый раствор

HCl, H₂SO₄(р), H₂O + O₂

Fe⁺²

светло-зелёный раствор

Fe⁺²

HNO₃, H₂O₂, KMnO₄, Cl₂, Br₂

Fe⁺³

тёмно-жёлтый раствор

O₂ (воздух) + OH⁻

Fe(OH)₃

бурый осадок

• Медь (Cu)

Cu⁰

H₂SO₄(к), HNO₃, Cl₂, FeCl₃, O₂

Cu⁺²

голубой раствор

Cu⁺¹

(Cu₂O...)

HNO₃, H₂O₂, Cl₂, Fe³⁺, O₂

Cu⁺²

• Цинк и Алюминий

Zn⁰

HCl, H₂SO₄(р), HNO₃, CuSO₄

Zn⁺²

бесцветный раствор

NaOH, KOH + H₂O

[Zn(OH)₄]²⁻

бесцветный раствор

Al⁰

HCl, H₂SO₄(р), HNO₃(р), CuSO₄

Al⁺³

бесцветный раствор

NaOH, KOH + H₂O

[Al(OH)₄]⁻

бесцветный раствор

Вопрос 1: Свойства восстановителей

Проверка

Какую функцию в химических реакциях способны выполнять галогенид-ионы ($Cl^-, Br^-, I^-$)?

Ответ: Только функцию восстановителей.

Пояснение: Галогенид-ионы имеют минимально возможную степень окисления (-1). У них завершен внешний электронный слой, они не могут больше принимать электроны, поэтому способны только отдавать их, повышая свою степень окисления до 0.

Вопрос 2: Сравнение активности

Проверка

Какое простое вещество является более сильным восстановителем: металлический натрий или металлический алюминий?

Ответ: Натрий.

Пояснение: В периоде слева направо радиус атома уменьшается, а восстановительные свойства металлов ослабевают. Натрий (I группа) имеет один электрон и больший радиус, поэтому отдаёт электрон гораздо легче, чем алюминий.