Окислително-редукционни процеси

Окислително-редукционни процеси са химични процеси, които се извършват с промяна на степента на окисление на атоми и йони поради преход на електрони.

Такива са например процесите на взаимодействие на магнезий и кислород или на калиев бромид и хлорна вода. Те се изразяват със следните уравнения:

2Mg⁰ + O⁰₂ -> 2Mg⁺²O^-2

2K⁺¹Br^-1 + Cl₂ -> 2K⁺¹Cl^-1+ Br⁰₂

В тях са записани и степените на окисление (горе) на елементите. Вижда се, че в първия процес магнезият повишава степента си на окисление от нулева на +2, а кислородът понижава степента си на окисление от 0 до -2. Във втория процес хлорът понижава Cl от 0 до -1 , а бромидните йони я повишават от -1 до 0. Промяната в степените на окисление в тези примери е резултат от преход на електрони.

2Mg⁰ - 2.2e^- ->2Mg⁺² 2O⁰ +2.2e^- ->2O^-2

2Br^- - 2.1e^- ->2Br⁰->Br₂⁰ 2Cl⁰ - 2.1e^- -> 2Cl^-

Атомите и йоните, които при химичните реакции отдават електрони и повишават степента си на окисление, се наричат редуктори. В случая редуктори са магнезиевите атоми Mg и бромидните аниони Br^-

Тези, които приемат електрони и понижават степента си на окисление се наричат окислители. В разгледания случай това са атомите на кислорода и на хлора.

Процесите се наричат съответно окисление и редукция.

Окислително-редукционни процеси в разтвори на електролити

Разтворите на електролити могат да участват в окислително редукционни процеси. Ако една желязна пластина бъде потопена в разтвор на сребърен нитрат тя се разтваря с протичането на следната реакция:

Fe + 2AgCl -> FeCl₂ + 2Ag

Fe⁰-2e^--> Fe⁺²

2Ag⁺¹ + 2e^- ->2Ag⁰

Железният атом трудно задържа валентните си електрони и ги отдава на среброто, превръщайки се в йон. Среброто от йони се превръща в просто вещество, отделящо се върху пластинката. В този пример желязото е по-силен редуктор от среброто и може да го измества от разтвори на негови соли. За улеснение при писането на окислително-редукционни процеси е създаден ред на относителна активност на металите (РОАМ). В него е сравнена редукционната активност на някои метали:

K, Ca, Na, Mg, Al, Zn, Fe, Ni, Sn, Pb, H, Cu, Hg, Ag, Au

Редукционната активност намалява от ляво на дясно. Ясно се вижда желязото, което е много по-силен редуктор от среброто.