Окислительно-восстановительные реакции. Ряд стандартных электродных потенциалов

---

📘 Тема 16: Окислительно-восстановительные реакции (ОВР) и ряд стандартных электродных потенциалов

---

🔷 1. Определение ОВР

Окислительно-восстановительные реакции — реакции, при которых происходит:

• изменение степеней окисления элементов,
• передача электронов от одного вещества к другому.

---

🔷 2. Ключевые понятия

• Окисление — отдача электронов (степень окисления ↑).
• Восстановление — приём электронов (степень окисления ↓).
• Окислитель — вещество, которое принимает электроны (восстанавливается).
• Восстановитель — вещество, которое отдаёт электроны (окисляется).

📌 Правило определения:

1. Запиши степени окисления всех элементов.
2. Если степень ↑ → окисление; степень ↓ → восстановление.

---

🔷 3. Пример ОВР

$Zn^0 + Cu^{2+} \to Zn^{2+} + Cu^0$

• Zn: 0 → +2 → окисление → восстановитель.
• Cu: +2 → 0 → восстановление → окислитель.

---

🔷 4. Методы балансировки ОВР

Ионно-электронный метод (полуреакций):

1. Записываем полуреакцию окисления и восстановления.
2. Балансируем атомы (кроме H и O).
3. Балансируем O атомами H₂O, H атомами H⁺ (или OH⁻ в щелочной среде).
4. Балансируем заряд электронами.
5. Умножаем полуреакции на коэффициенты, чтобы число e⁻ совпало.
6. Складываем и убираем одинаковые частицы.

📌 Пример:

$Fe^{2+} \to Fe^{3+} + e^-$

$MnO_4^- + 8H^+ + 5e^- \to Mn^{2+} + 4H_2O$

Суммируем → уравнение реакции.

---

🔷 5. Ряд стандартных электродных потенциалов (E°)

Определение: Электродный потенциал — мера способности окислителя принимать электроны или восстановителя отдавать их.

Таблица E° (от большего + к меньшему):

| Полуреакция (восстановление) | E°, В | | ------------------------------- | ----- | | F₂ + 2e⁻ → 2F⁻ | +2,87 | | Cl₂ + 2e⁻ → 2Cl⁻ | +1,36 | | MnO₄⁻ + 8H⁺ + 5e⁻ → Mn²⁺ + 4H₂O | +1,51 | | Cu²⁺ + 2e⁻ → Cu | +0,34 | | 2H⁺ + 2e⁻ → H₂ | 0,00 | | Zn²⁺ + 2e⁻ → Zn | -0,76 | | Al³⁺ + 3e⁻ → Al | -1,66 | | Na⁺ + e⁻ → Na | -2,71 |

---

🔷 6. Как использовать ряд E°

📌 Правило:

• Чем выше E° → сильнее окислитель (лучше принимает электроны).
• Чем ниже E° → сильнее восстановитель (лучше отдаёт электроны).

Пример:

$Zn + Cu^{2+} \to Zn^{2+} + Cu$

• E°(Cu²⁺/Cu) = +0,34, E°(Zn²⁺/Zn) = -0,76
• ΔE° > 0 → реакция идёт самопроизвольно.

---

🔷 7. Примеры типичных ОВР для ОРТ

1. Металл + соль другого металла:

   $Fe + CuSO₄ → FeSO₄ + Cu$

---

📊 Сводная логика для ОРТ

1. Определи степени окисления → найди, кто окисляется и кто восстанавливается.
2. Сверь по ряду E° или активности металлов.
3. Запиши полуреакции и балансируй методом электронного баланса или ионно-электронным.

---