Що це — ОВР у сучасній хімії?

Поговоримо про те, що таке ОВР в неорганічному і органічному синтезі.

Визначення процесу

Під окислювально-відновлювальними реакціями передбачають такі процеси, в результаті яких буде змінюватися ступінь окислення у двох або більше хімічних елементів у складних або простих речовинах.

Що таке окислення

Під окисленням мається на увазі така хімічна реакція, в процесі якої атом або певний іон віддає електрони, при цьому знижуючи свій початковий ступінь окислення. Даний процес характерний для металів.

Що таке відновлення

Під процесом відновлення мається на увазі хімічне перетворення, в результаті якого буде знижуватися ступінь окислення у іона або простої речовини, при цьому відбувається приєднання електронів. Ця реакція характерна для неметалів і кислотних залишків.

Характеристика відновлювача

Розглядаючи питання про те, що таке ОВР, не можна обійти увагою таке поняття, як «відновитель».

Під ним мається на увазі нейтральна молекула або заряджений іон, який в результаті хімічної взаємодії буде віддавати іншому іону або атому електрон, при цьому підвищуючи свій ступінь окислення.

Визначення окислювача

Розмірковуючи над тим, що таке ОВР, також важливо згадати і такий термін, як «окислювач». Під ним прийнято передбачати такі іони або нейтральні атоми, які при хімічній взаємодії будуть приймати негативні електрони від інших атомів або нейтральних частинок. При цьому його початковий ступінь окислення буде знижуватися.

Типи ОВР

Розмірковуючи над тим, що таке ОВР, необхідно відзначити про ті різновиди даних процесів, які найчастіше розглядаються в неорганічному та органічному синтезі.

Міжмолекулярні взаємодії передбачають такі процеси, при яких атоми і відновлювача, і окислювача розташовуються в різних вихідних речовинах, що вступають у взаємодію. Як приклад подібного типу перетворення можна навести взаємодію між оксидом марганцю (4) і розчином соляної кислоти, в результаті якого утворюється газоподібний хлор, хлорид двовалентного марганцю, а також вода.

У розглянутому хімічному процесі в якості відновлювача постають аніони хлору, що окисляються по мірі взаємодії. Катіон марганцю (зі ступенем окислення + 4) проявляє в реакції окислювальні здібності, приймаючи два електрони, відновлюється.

Внутрішньомолекулярна взаємодія являє собою такі хімічні перетворення, в міру яких і атоми відновлювача, і атоми окислювача спочатку є однією вихідною речовиною, а після завершення перетворення вони виявляються в різних продуктах реакції.

Як приклад такого типу реакції можна уявити розкладання хлората калію. При нагріванні дана речовина буде перетворюватися на хлорид калію і кисень. Окислювальні властивості будуть характерні для аніону хлората, який, приймаючи п’ять електронів у реакції, буде відновлюватися, перетворюючись на хлорид.

При цьому аніон кисню буде проявляти відновлювальні властивості, окисляючись до молекулярного кисню. Так що таке ОВР в даному випадку? Це процес передачі електронів між іонами, що призводить до утворення двох продуктів реакції.

Також до цього виду хімічних перетворень, що відбуваються зі зміною ступенів окислення у елементів, що спочатку знаходяться в одній формулі, відноситься процес розкладання нітриту амонію. Азот, що стоїть в катіоні амонію, маючи ступінь окислення — 3, в ході процесу віддає шість електронів і окисляється до молекулярного азоту. А той азот, який входить до складу нітриту, приймає шість електронів, при цьому є відновлювачем, а в ході реакції він окисляється.

Що таке ОВР в хімії? Визначення, розглянуте нами вище, свідчить про те, що це перетворення, пов’язані зі змінами у декількох елементів ступенів окислення.

Самоокислення і відновлення (диспропорція) передбачає такі процеси, при протіканні яких в якості відновителя і окислювача виступає один вихідний атом, який буде збільшувати, і одночасно зменшувати свій ступінь окислення після завершення взаємодії. Розмірковуючи над тим, що таке ОВР в хімії, приклади подібних перетворень можна знайти навіть в курсі хімії середньої школи. Розкладання сульфіту калію при нагріванні призводить до утворення двох солей цього металу: сульфіду і сульфату. Сірка зі ступенем окислення + 4 проявляє і відновлювальні, і окислювальні властивості, підвищуючи і знижуючи показники ступеня окислення.

Щоб зрозуміти, що означає ОВР в хімії, назвемо ще один вид таких хімічних перетворень. Контрпропорціонування передбачає такі процеси, в результаті яких атоми відновлювача і окислювача знаходяться в складі різних вихідних компонентів, але в правій частині вони утворюють один продукт реакції. Наприклад, при взаємодії оксиду сірки (4) з сірководнем буде утворюватися сірка і вода. Іон сірки зі ступенем окислення + 4 прийматиме чотири електрони, а іон сірки з показником -2 позбавляється двох електронів. У результаті обидва вони перетворюються на просту речовину, у якої ступінь окислення дорівнює нулю.

Ув’язнення

Розглядаючи питання про те, що таке ОВР в хімії, зазначимо, що це численні перетворення, завдяки яким функціонують живі організми, відбуваються різноманітні природні процеси і явища. Для того щоб розставити в таких рівняннях коефіцієнти, потрібно скласти електронний баланс.