Окислительно-восстановительные реакции: таблица окислителей и восстановителей
В окислительно-восстановительной реакции меняются степени окисления. Восстановитель отдаёт электроны, его степень окисления растёт — он окисляется. Окислитель принимает электроны, его степень окисления понижается — он восстанавливается. Число отданных и принятых электронов равно.
Окислители и восстановители: таблица
Этого вещества в таблице нет. Определите степень окисления элемента: высшая — окислитель, низшая — восстановитель, промежуточная — и то и другое.
| Вещество | Роль | Продукт | Условия |
|---|---|---|---|
| KMnO4 перманганат калия | окислитель | Mn2+; MnO2; MnO42− | кислая; нейтральная; щелочная среда |
| K2Cr2O7 дихромат калия | окислитель | Cr3+ | кислая среда, оранжевый раствор зеленеет |
| HNO3 концентрированная | окислитель | NO2 | с металлами и неметаллами; Fe, Al, Cr на холоде пассивирует |
| HNO3 разбавленная | окислитель | NO; N2O, N2, NH4NO3 | NO с малоактивными металлами; другие продукты — с активными |
| H2SO4 концентрированная | окислитель | SO2; S, H2S | SO2 с малоактивными металлами; S и H2S — с активными |
| O2 кислород | окислитель | оксиды, H2O | горение, окисление на воздухе |
| Cl2, Br2 галогены | окислитель | Cl−, Br− | вытесняют менее активные галогены из солей |
| Fe3+ соли железа(III) | окислитель | Fe2+ | с I−, H2S, Cu |
| Металлы | восстановитель | катионы металлов | активность — по ряду напряжений |
| H2 водород | восстановитель | H2O | восстанавливает металлы из оксидов при нагревании |
| C, CO углерод и угарный газ | восстановитель | CO2 (или CO) | восстанавливают металлы из оксидов |
| H2S, сульфиды | восстановитель | S; с сильными окислителями SO2 или SO42− | сера −2 |
| HI, иодиды | восстановитель | I2 | раствор буреет, с крахмалом синеет |
| HBr, бромиды | восстановитель | Br2 | с сильными окислителями |
| NH3 аммиак | восстановитель | N2 (при горении), NO (на катализаторе) | азот −3 |
| SO2, сульфиты | окислитель и восстановитель | восстановитель: SO42−; окислитель: S | сера +4 — промежуточная |
| H2O2 пероксид водорода | окислитель и восстановитель | окислитель: H2O; восстановитель: O2 | кислород −1 — промежуточная |
| Fe2+ соли железа(II) | окислитель и восстановитель | обычно восстановитель: Fe3+ | железо +2 — промежуточная |
| NO2− нитриты | окислитель и восстановитель | восстановитель: NO3−; окислитель: NO | азот +3 — промежуточная |
Продукты окислителя зависят от среды и силы восстановителя. Для азотной и концентрированной серной кислоты в заданиях ЕГЭ указывают условия, по ним выбирают продукт.
Как пользоваться таблицей?
Окислительно-восстановительная реакция — реакция, в которой элементы меняют степени окисления: восстановитель отдаёт электроны и окисляется, окислитель принимает электроны и восстанавливается. В таблице — частые окислители и восстановители школьного курса и во что они превращаются, ниже — перманганат в трёх средах и электронный баланс по шагам.
Скачать PDFА4, 2 листа, 201 КБ: таблица для печати и QR-код на эту страницу
Перманганат калия в разных средах
| Среда | Марганец | Признак | Уравнение |
|---|---|---|---|
| кислая | +7 → +2, Mn2+ | раствор обесцвечивается | 2KMnO4 + 5Na2SO3 + 3H2SO4 → 2MnSO4 + 5Na2SO4 + K2SO4 + 3H2O |
| нейтральная | +7 → +4, MnO2 | бурый осадок | 2KMnO4 + 3Na2SO3 + H2O → 2MnO2 + 3Na2SO4 + 2KOH |
| щелочная | +7 → +6, MnO42− | раствор зеленеет | 2KMnO4 + Na2SO3 + 2KOH → 2K2MnO4 + Na2SO4 + H2O |
Сульфит во всех трёх средах окисляется до сульфата: сера +4 переходит в +6. Меняется только то, до чего восстанавливается марганец.
Метод электронного баланса: по шагам
| Шаг | Что сделать | Пример: медь и разбавленная азотная кислота |
|---|---|---|
| 1 | расставить степени окисления, найти элементы, которые их меняют | медь 0 → +2, азот +5 → +2 |
| 2 | записать, сколько электронов отдано и принято | Cu⁰ − 2e → Cu⁺²; N⁺⁵ + 3e → N⁺² |
| 3 | найти наименьшее общее кратное и множители | НОК 6: медь × 3, азот × 2 |
| 4 | поставить множители перед веществами, где элемент изменился | 3Cu … → 3Cu(NO3)2 + 2NO |
| 5 | уравнять остальные атомы: азот в солях, водород, кислород | 3Cu + 8HNO3 → 3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O |
| 6 | назвать окислитель и восстановитель | Cu — восстановитель, HNO3 (N⁺⁵) — окислитель |
В задании 29 нужно записать уравнение, составить электронный баланс и указать окислитель и восстановитель. Коэффициенты проверяют подсчётом атомов кислорода с обеих сторон.
Что такое окислительно-восстановительные реакции?
Это реакции, в которых меняются степени окисления атомов. Окисление — отдача электронов, степень окисления растёт: Fe2+ → Fe3+. Восстановление — присоединение электронов, степень окисления уменьшается: Cl2 → Cl−. Оба процесса идут одновременно: сколько электронов отдал восстановитель, столько принял окислитель.
Окислитель — частица, которая принимает электроны, в ходе реакции он восстанавливается. Восстановитель отдаёт электроны и окисляется. Названия ролей и процессов легко перепутать, поэтому в ответе полезно писать оба: «HNO3 — окислитель, азот +5 восстанавливается».
Как определить окислитель и восстановитель?
Расставьте степени окисления по таблице степеней окисления и найдите элементы, у которых они изменились. Тот, чья степень окисления понизилась, — окислитель; повысилась — восстановитель.
Роль можно предсказать заранее. Элемент в высшей степени окисления бывает только окислителем (KMnO4, HNO3, K2Cr2O7), в низшей — только восстановителем (H2S, NH3, HI), в промежуточной — и тем и другим (SO2, H2O2, FeSO4, NaNO2).
Какие бывают окислительно-восстановительные реакции?
- Межмолекулярные — окислитель и восстановитель в разных веществах: Zn + CuSO4 → ZnSO4 + Cu.
- Внутримолекулярные — оба элемента в одной молекуле: 2KClO3 → 2KCl + 3O2, (NH4)2Cr2O7 → Cr2O3 + N2 + 4H2O.
- Диспропорционирование — один элемент и окисляется, и восстанавливается: Cl2 + 2NaOH → NaCl + NaClO + H2O, 3S + 6KOH → 2K2S + K2SO3 + 3H2O.
- Конпропорционирование — атомы одного элемента в разных степенях окисления приходят к одной: 2H2S + SO2 → 3S + 2H2O.
Проверь себя
Окислитель и восстановитель: 5 вопросов, от простых к трудным. Как в заданиях 19 и 29: найти окислитель, восстановитель и продукты по степеням окисления.
Дальше — задание 19 по химии. Окислитель и восстановитель — задания с проверкой, без регистрации.
Задача ЕГЭ по этой таблице
Задание 17 ЕГЭ по химии. Реакция окислительно-восстановительная, если хотя бы один элемент меняет степень окисления. Проверьте, есть ли в уравнении простые вещества.
-
Задание 17 ЕГЭ
Из предложенного перечня реакций выберите окислительно-восстановительные. 1) NaOH + HCl → NaCl + H₂O 2) 2Na + Cl₂ → 2NaCl 3) BaCl₂ + Na₂SO₄ → BaSO₄↓ + 2NaCl 4) CH₄ + 2O₂ → CO₂ + 2H₂O 5) CaO + H₂O → Ca(OH)₂ Запишите номера выбранных ответов в порядке возрастания.
Показать ответ
Задания не загрузились. Обновите страницу или откройте тренажёр.
Задание дня ЕГЭ — каждый день одно новое: решить сегодняшнее · напоминание в Telegram раз в день
Как это спрашивают на ЕГЭ и ОГЭ?
Роли веществ и изменение степеней окисления проверяют в задании 19, полное уравнение с электронным балансом — в задании 29, а распознать ОВР среди реакций нужно в задании 17.
- Задание 19 ЕГЭ: окислитель и восстановительУстановить, какое свойство проявляет элемент или как меняется его степень окисления в схеме реакции.
- Задание 29 ЕГЭ: окислительно-восстановительная реакцияВыбрать вещества, записать уравнение ОВР, составить электронный баланс и указать окислитель и восстановитель.
- Задание 17 ЕГЭ: классификация реакцийВыбрать окислительно-восстановительные реакции из перечня уравнений.
Потренироваться на заданиях
Таблица помогает найти ответ, тренажёр — научиться находить его самому. В кабинете НейроМиши задания ЕГЭ с проверкой и разбором ошибки. Начать можно без регистрации.
Вопросы и ответы
Как запомнить, что окисление — это отдача электронов?
Окислитель «отбирает» электроны у восстановителя, поэтому сам их принимает, а восстановитель теряет — окисляется. Проверка по знаку: при окислении степень окисления растёт (0 → +2), при восстановлении падает (+5 → +2).
Какие реакции не окислительно-восстановительные?
Реакции ионного обмена, нейтрализации, большинство реакций соединения и разложения без участия простых веществ: CaO + CO2 → CaCO3, Cu(OH)2 → CuO + H2O. В них ни один элемент не меняет степень окисления.
Почему металлы бывают только восстановителями?
В простом веществе металл имеет степень окисления 0, а в соединениях — только положительные. Отрицательных у металлов не бывает, поэтому принять электроны металл не может, только отдать.
Как среда влияет на продукты окислительно-восстановительной реакции?
Сильнее всего — у перманганата: в кислой среде марганец восстанавливается до +2, в нейтральной до +4 (бурый MnO2), в щелочной до +6 (зелёный манганат). Дихромат в кислой среде даёт соли хрома(III).
Источники
- ФИПИ: демоверсия, спецификация и кодификатор ЕГЭ 2027 по химии (проект) — раздел 1.4 кодификатора «Окислительно-восстановительные реакции» и задания 19, 29 спецификации
- Н. Е. Кузьменко, В. В. Ерёмин, В. А. Попков. Начала химии (М.: Экзамен) — окислители и восстановители, метод электронного баланса, влияние среды
- ФИПИ: демоверсии, спецификации, кодификаторы — официальная страница материалов ЕГЭ