Реакции окисления и восстановления - Особенность синтеза фенолов

Окислительно-восстановительные реакции, также редокс -- это встречно-параллельные химические реакции, протекающие с изменением степеней окисления атомов, входящих в состав реагирующих веществ (или ионов веществ), реализующихся путем перераспределения электронов между атомом-окислителем и атомом-восстановителем.

В процессе окислительно-восстановительной реакции восстановитель отдает электроны, то есть окисляется; окислитель присоединяет электроны, то есть восстанавливается. Причем любая окислительно-восстановительная реакция представляет собой единство двух противоположных превращений -- окисления и восстановления, происходящих одновременно и без отрыва одного от другого.

Окисление -- процесс отдачи электронов, с увеличением степени окисления. При окислении вещества в результате отдачи электронов увеличивается его степень окисления. Атомы окисляемого вещества называются донорами электронов, а атомы окислителя -- акцепторами электронов.

Восстановлением называется процесс присоединения электронов атомом вещества, при этом его степень окисления понижается. При восстановлении атомы или ионы присоединяют электроны. При этом происходит понижение степени окисления элемента.

В любой окислительно-восстановительной реакции принимают участие две сопряженные окислительно-восстановительные пары, между которыми имеет место конкуренция за электроны, в результате чего протекают две полуреакции: одна связана с присоединением электронов, то есть восстановлением, другая -- с отдачей электронов, то есть окислением [16].

Применение этих определений в органической химии, хотя они и сохраняют корректность, сталкивается со значительными трудностями. В отдельных органических реакциях окисления и восстановления происходит прямой перенос электронов, тогда как механизм большинства органических окислительно-восстановительных реакций не включает стадии непосредственного переноса электрона.

Что касается степени окисления, то иногда это понятие легко применить: например, степень окисления углерода в метане -4,но в большинстве случаев попытки применения этой концепнции приводят к дробным значениям или абсурду. Так, степень окисления углерода в пропане -2,67, а в бутане -2,5, хотя врятли можно сказать, что эти соединения различаются по степени окисления. Несколько более удачные результаты дает подход, в котором различным атомам углерода в молекуле приписывают различные степени окисления в зависимости от того, какие группы связаны с этими атомами углерода. Однако при этом требуется целый набор произвольных предположений, поскольку степень окисления атома в молекуле рассчитывается на основании степеней окисления соединенных с ним атомов. Поэтому такой подход тоже не имеет преимуществ.

В органической химии функциональные группы располагают (на качественно основе) в порядке возрастания их степени окисления, и тогда окисление определяют как процесс, при котором в результате превращения функциональной группы соединения переходит из одной категории в более высокую. Восстановление представляет собой процесс, обратный окислению. Отметим, что превращения соединений внутри одной категории не могут рассматриваться как окисление или восстановление. Большинство реакций окисления в органической химии включает введение в молекулу атома кислорода и (или) потерю атомов водорода. Для реакций восстановления верно обратное [9].

Похожие статьи




Реакции окисления и восстановления - Особенность синтеза фенолов

Предыдущая | Следующая