Reakcje redoks są to reakcje jednoczesnego utleniania i redukcji, w których pierwiastki występujące w tych przemianach zmieniają swoją wartościowość, a dokładniej mówiąc stopień utlenienia. Stopień utlenienia pierwiastka jest pojęciem umownym, które można zdefiniować następująco: Stopień utlenienia wskazuje, ile ładunków dodatnich lub ujemnych można przypisać atomowi danego pierwiastka przy założeniu, że tworzy on z atomami drugiego pierwiastka tylko wiązania jonowe. Przy ustalaniu stopnia utlenienia stosuje się następujące reguły: 1. Stopień utlenienia pierwiastków w stanie wolnym równy jest zeru. 2. Stopień utlenienia wodoru w większości związków wynosi +I. Wyjątkiem są wodorki metali I i II grupy układu okresowego, w których wodór przyjmuje stopień utlenienia -I (np. NaH, CaH2) 3. Fluor we wszystkich związkach występuje na -I stopniu utlenienia. 4. Stopień utlenienia tlenu, w większości związków wynosi -II. Wyjątkiem są nadtlenki, w których stopień utlenienia wynosi -I np. H2O2, Na2O2, BaO2) oraz fluorek tlenu OF2, w którym tlen jest na +II stopniu utlenienia. 5. Sumaryczny ładunek wszystkich atomów w związku chemicznym równy jest zeru, a w przypadku jonów równy jest ładunkowi jonu. W oparciu o powyższe reguły łatwo można ustalić stopnie utlenienia węgla w związkach: CO, CO2, CH4, CCl4, H2CO3, CH3OH. Wynoszą one odpowiednio: +II, +IV, -IV, +IV, +IV, -II W reakcjach redoks następuje, jak już powiedziano, zmiana stopnia utlenienia pierwiastków. Rozpatrzmy reakcję: Fe + 1 /2O2 = FeO Jest to prosta reakcja utlenienia. W jej trakcie atom żelaza zmienił stopień utlenienia z 0 na +II, a atom tlenu z 0 na -II. Analogiczne zmiany obserwuje się podczas reakcji żelaza z siarką Fe + S = FeS Proces wzrostu stopnia utlenienia żelaza jaki obserwujemy w obydwóch przypadkach jest identyczny. Nadano mu nazwę utleniania. Utlenianiem, w ogólnym sensie, będziemy nazywali proces wzrostu stopnia utlenienia pierwiastka. Towarzyszy mu zawsze oddawanie elektronów: Fe - 2e = Fe+II Równocześnie drugi pierwiastek łącząc się z żelazem obniżył swój stopień utlenienia. Uległ redukcji pobierając elektrony: S + 2e = S -II Substancja ulegająca redukcji nosi nazwę utleniacza, a reduktorem jest substancja, która się utlenia. Zapis procesów utleniania i redukcji pozwala na przeprowadzenie bilansu elektronowego i łatwe uzgodnienie reakcji redoks. Przykład 1. Uzgodnić reakcję redoks: C+ H2SO4 = CO2 + SO2 + H2O Aby uzgodnić tę reakcję należy stwierdzić, które pierwiastki biorą udział w procesie utleniania i redukcji oraz jakim zmianom ulegają. Węgiel występujący po lewej stronie reakcji...