загрузка...
загрузка...
На головну

НАПРЯМОК ПЕРЕБІГУ окислювально-відновних РЕАКЦИЙ

  1. аналітичний напрям
  2. Питання III. Атеїстичного-матеріалістичний напрямок.
  3. Виховання швидкості складних рухових реакцій
  4. Генетична інформація в клітці. Гени, генетичний код і його властивості. Матричний характер реакцій біосинтезу. Біосинтез білка і нуклеїнових кислот
  5. Географічне напрямок в російській соціології. Соціологічні уявлення Л. І. Мечникова
  6. Географічне напрямок в соціології
  7. Глава 6. Психологічний напрям в соціології

В основі визначення напрямку мимовільного протікання окислювально-відновних реакцій лежить таке правило:

Окислювально-відновні реакції мимовільно протікають завжди в бік перетворення сильного окислювача в слабкий пов'язаний відновник або сильного відновника в слабкий пов'язаний окислювач.

Це правило аналогічно правилу, який визначає напрямок протікання кислотно-основних перетворень.

Кількісною мірою окислювально-відновної здатності даної поєднаної окислювально-відновної пари є величина її відновного потенціалу ф, яка залежить від:

- Природи окисленої і відновленої форми даної сполученої пари;

- Співвідношення концентрацій окисленої і відновленої форми даної сполученої пари;

- Температури.

У тих випадках, коли в процесі перетворення окислювача або відновника беруть участь іони Н+ або ОН, (р залежить також і від рН розчину. Значення, яке приймає ф при стандартних умовах: концентрація всіх компонентів, що беруть участь в реакції, включаючи іони води Н+ (В кислому середовищі) і ОН (в лужному середовищі), дорівнює 1 моль / л, температура 298 К, ??- називається стандартним відновним потенціалом і позначається (ф °. Величина ф ° є кількісною характеристикою окислювально-відновних властивостей даної поєднаної окислювально-відновної пари при стандартних умовах.

Способу визначення абсолютного значення потенціалів для сполучених окисно-відновних пар не існує. Тому користуються відносними величинами (розд. 25.2), що характеризують потенціали сполучених пар відносно встановленої пари  потенціал якої при стандартних умовах прийнятий умовно рівним нулю

Позитивне значення ф ° мають окислювально-відновні пари, в яких окислена форма приєднує електрони легше, ніж катіон водню в еталонної парі. Негативне значення ф ° мають окислювально-відновні пари, в яких окислена форма приєднує електрони важче, ніж Н + в еталонної парі. Отже, чим більше (т. Е. Позитивніше) значення ф ° даної поєднаної окислювально-відновної пари, тим сильніше виражені її окисні властивості, а відновні властивості - відповідно слабкіше.

У табл. 9.1 наведено стандартні значення потенціалів деяких пов'язаних окисно-відновних пар.

 
 

 В умовах, відмінних від стандартних, величина ф розраховується за рівнянням Нернста (розд. 25.2, 25.3).

Суть окислювально-відновних реакцій полягає в конкуренції за приєднання електрона між що беруть участь окислювачами. При цьому електрон приєднує та сполучена пара, окислена форма якої сильніше його утримує. Це відображає наступна схема: *

 
 

 Зіставляючи потенціали сполучених пар, що беруть участь в окисно-відновної реакції, можна заздалегідь визначити напрямок, в якому буде мимовільно протікати та чи інша реакція.

При взаємодії двох сполучених окисно-відновних пар окислювачем завжди буде окислена форма тієї пари, потенціал якої має більш позитивне значення.

 
 

Приклад.У реакційній суміші містяться дві поєднані окислювально-відновні пари:

Так як перша пара містить сильніший окислювач (I2), ніж друга пара (S), то в стандартних умовах мимовільно піде реакція, в якій окислювачем буде I2, а відновником

Для визначення напрямку окисно-відновної реакції можна також користуватися величиною її ЕРС.

 
 

ЕРС окисно-відновної реакції в стандартних умовах (Е °) чисельно дорівнює різниці стандартних потенціалів пов'язаних окислювально-восстанлвітельних пар, що беруть участь в реакції:

Умовою мимовільного протікання окислювально-відновної реакції є позитивне значення її ЕРС, т. Е.

 
 

 
 

 З урахуванням цієї умови для мимовільно протікає окислювально-відновної реакції значення ф окислювально-відновної пари, яка виступає окислювачем, має бути більше ф другий окислювально-відновної пари, що грає роль відновлювача в даній реакції. Так, в розглянутому вище прикладі:

 
 

 якщо Е ° = 0, то равновероятно протікання окислювально-відновлювальної реакції як в прямому, так і в зворотному напрямку, і це є умовою виникнення хімічної рівноваги для окислювально-відновного процесу. Кількісною характеристикою протікання будь-яких оборотних процесів є константа рівноваги К, яка пов'язана зі зміною стандартної енергії Гіббса (розд. 5.5) наступним співвідношенням:

З іншого боку, ізмененіестандартной енергії Гіббса пов'язано з ЕРС окисно-відновної реакції співвідношенням:

де F = 96 500 Кл / моль; z - число електронів, які беруть участь в елементарному процесі.

З цих двох рівнянні слід:

Користуючись цими виразами, можна розрахувати константу рівноваги будь окислювально-відновної реакції, але реальне значення вона матиме тільки для тих реакцій, ЕРС яких менше 0,35 В, так як при великих ЕРС реакції розглядаються як практично незворотні. Оскільки ЕРС окремих стадій окислювально-відновних реакцій, що протікають в живих системах, зазвичай не перевищує 0,35 В (| Е ° | <0,35 В), то більшість з них практично оборотні, причому оборотність процесу виражена тим сильніше, ніж величина | Е ° | ближче до нуля.

Окислювально-відновні реакції лежать в основі метаболізму будь-яких організмів. В разі аеробного метаболізму основним окислювачем є молекулярний кисень, що надходить в процесі дихання, а відновником - органічні сполуки, що надходять з продуктами харчування. при анаеробному метаболізмі в його основі лежать переважно окислювально-відновні реакції, в яких і окислювачами, і відновниками є органічні сполуки.



Попередня   140   141   142   143   144   145   146   147   148   149   150   151   152   153   154   155   Наступна

Електролітичноїдисоціації І іонний добуток ВОДИ | Водневих і гідроксильних ПОКАЗНИКИ (рН І рОН) | ФІЗИКО-ХІМІЧНІ ОСНОВИ ВОДНО-ЕЛЕКТРОЛІТНОГО БАЛАНСА В ОРГАНІЗМІ | Протолітична ТЕОРІЯ КИСЛОТ І ПІДСТАВ | КИСЛОТНО-Основні властивості а-АМІНОКИСЛОТ | ГІДРОЛІЗ СОЛЕЙ | РЕАКЦІЇ НЕЙТРАЛІЗАЦІЇ | ЗАГАЛЬНА, найактивнішої й потенційно КИСЛОТНІСТЬ РОЗЧИНІВ | Протолітична БАЛАНС. Буферний розчин ТА ЇХ ВЛАСТИВОСТІ | Буферні системи організму, ЇХ ВЗАЄМОДІЯ, ЯВИЩА ацидоз і алкалоз |

загрузка...
© um.co.ua - учбові матеріали та реферати