Восстановитель

Атом, молекула или ион, который отдает электроны.

Окислители, принимая электроны, переходят в восстановленную форму:

F2 [ок. ] + 2e > 2F [восст.].

Восстановители, отдавая электроны, переходят в окисленную форму:

Na0 [восст. ] – 1e > Na+ [ок.].

Равновесие между окисленной и восстановленной формами характеризуется с помощью уравнения Нернста для окислительно-восстановительного потенциала:


где Е0 – стандартное значение окислительно-восстановительного потенциала; n – число переданных электронов; [восст. ] и [ок. ] – молярные концентрации соединения в восстановленной и окисленной формах соответственно.

Величины стандартных электродных потенциалов Е0 приведены в таблицах и характеризуют окислительные и восстановительные свойства соединений: чем положительнее величина Е0, тем сильнее окислительные свойства, и чем отрицательные значение Е0, тем сильнее восстановительные свойства.

Например, для F2 + 2e - 2FЕ0 = 2,87 вольт, а для Na+ + 1e - Na0Е0 = -2,71 вольт (процесс всегда записывается для реакций восстановления).

Окислительно-восстановительная реакция представляет собой совокупность двух полуреакций, окисления и восстановления, и характеризуется электродвижущей силой (э.д.с.) Е0: Е0= Е0ок – Е0восст, где Е0ок     и Е0восст – стандартные потенциалы окислителя и восстановителя для данной реакции.

Э.д.с. реакции Е0 связана с изменением свободной энергии Гиббса ?G и константой равновесия реакции К:

?G = – nFЕ0     или Е = (RT/nF)lnK.

Э.д.с. реакции при нестандартных концентрациях Е равна: Е = Е0 – (RT/nF)  IgK или Е = Е0 – (0,059/n)lgK.

В случае равновесия G = 0 и Е = 0, откуда Е = (0,059/n)lgK и К = 10n?E/0,059.

Для самопроизвольного протекания реакции должны выполняться соотношения: G < 0 или К >> 1, которым соответствует условие Е0     > 0. Поэтому для определения возможности протекания данной окислительно-восстановительной реакции необходимо вычислить значение Е0. Если Е0 > 0, реакция идет. Если Е0 < 0, реакция не идет.