Начало

Окислително-редукционни процеси

Реакции, при които се осъществява пренос на електрони между атоми или йони.

Основни понятия

  • Окисление – отдаване на електрони (увеличаване на степента на окисление)
  • Редукция – приемане на електрони (намаляване на степента на окисление)
  • Редуктор – отдава електрони и повишава степента си на окисление
  • Окислител – приема електрони и понижава степента си на окисление
  • ОР двойка – редуктор и съответстващият му окислен продукт

Процесът на електронен трансфер

Zn
Редуктор (отдава електрони)
Cu²⁺
Окислител (приема електрони)

При реакцията Zn + Cu²⁺ → Zn²⁺ + Cu цинкът отдава два електрона и се окислява, докато медният йон приема два електрона и се редуцира до метална мед.

Примери за ОРП

  • Zn + CuSO₄ → ZnSO₄ + Cu – Zn се окислява, Cu²⁺ се редуцира
  • Mg + 2HCl → MgCl₂ + H₂ – Mg се окислява, H⁺ се редуцира
  • 2H₂ + O₂ → 2H₂O – H₂ се окислява, O₂ се редуцира
  • 2Fe + 3Cl₂ → 2FeCl₃ – Fe се окислява, Cl₂ се редуцира
  • 2KMnO₄ + 10FeSO₄ + 8H₂SO₄ → K₂SO₄ + 2MnSO₄ + 5Fe₂(SO₄)₃ + 8H₂O – Класическа ОРП

Проверка на знанията

1. Кой се окислява и кой се редуцира в реакцията: Mg + O₂ → 2MgO

2. В реакцията 2Al + Fe₂O₃ → 2Fe + Al₂O₃, каква е степента на окисление на желязото преди и след реакцията?

ОРП в реалния живот

Батерии и акумулатори

Електрохимичните клетки използват ОРП за производство на електричество. Редукторът се окислява на анода, а окислителят се редуцира на катода.

Схема на електрохимична клетка

Анод [ – ] Катод [ + ] Солен мост 💡 Ключ A Поток на електрони

Анод – редуктор → окисление
Катод – окислител → редукция

Горене

Процесът на горене е бързо окисление на горивото с кислород. При това се отделя топлина и светлина, които използваме за отопление и двигатели.

Клетъчно дишане

При дишането глюкозата се окислява до CO₂ и H₂O, а кислородът се редуцира. Това е основният източник на енергия за живите организми.


C6H12O6 + O2catal CO2 + H2O

Металургия

При производството на метали от руди се използват ОРП. Например желязото се получава чрез редукция на железни оксиди с въглерод. В повечето случаи C и CO действат като редуктори.

Fe2O3 + 3C02Fe + 3C+2O

Принципи на ОРП

Съхранение на електрони

Във всяка окислително-редукционна реакция броят на отдадените електрони винаги е равен на броя на приетите електрони. Това се нарича принцип на съхранение на заряда.

e⁻
Отдаване на електрони
e⁻
Приемане на електрони

Този баланс е фундаментален за разбирането на електрохимичните процеси и е основа за изчисленията при химичните реакции.