главная > справочник > химическая энциклопедия:

Восстановители

Восстановители, вещества, отдающие электроны в окислит.-восстановит. р-циях. Относит. восстановит. способность двух и более веществ определяется путем сравнения изменений энергии Гиббса при реакциях этих веществ с одним и тем же окислителем, а в случае реакций с участием простых веществ - энергией Гиббса образования продуктов окисления простого вещества (оксидов, галогенидов и т.п.). Чем больше или абс. величина , тем более активным В. является данное вещество. так, при обычных условиях в р-циях nМ + mМ'F_n -> nMF_m + mM'кальций - более активный В. фторидов металлов ( CaF₂, отнесенная к одному атому фтора, - 584,2 кДж/моль), чем Mg (-535,5 кДж/моль) и А1 (-477,1 кДж/моль), но менее активный, чем Li (для LiF — 588,0 кДж/моль). В случае электрохим. реакций для сравнения восстановит. способности веществ используют стандартный электродный потенциал Е°. Чем больше абс. величина E° полуреакции восстановления с участием данного вещества, тем более сильными восстановит, свойствами это вещество обладает.

К сильным В. принадлежат щелочные и щел.-зем. металлы, Al, Si, С, Н₂ и ряд др. простых веществ, гидриды металлов и соед., содержащие неметаллы с отрицат. степенями окисления ( и др.). Очень сильной восстановит. способностью обладают растворы, содержащие своб. или сольватированные электроны, например аммиачные растворы щелочных и щел.-зем. металлов (см. Аммиак), а также атомарный водород.

Существуют вещества, которые в одной и той же окислит.-восстановит. реакции являются одновременно и В., и окислителями. В молекуле таких веществ содержатся атомы, отдающие и присоединяющие электроны, например:

В разл. процессах одни и те же вещества могут быть В. или окислителями, напр. вода в реакциях: Н₂O(В.) + F₂ -> 2HF + 1/2O₂ 4Н₂О(окислитель) + 3Fe -> Fe₃O₄ + Н₂

В. применяют: для восстановления Fe из руд (С, Н₂, водяной и прир. газы, СО, пропан, бутан); при получении цветных и редких металлов в процессах металлотермии (С, Si, Al, Na, Ca, Mg, La); при выделении (цементации) цветных металлов из водных растворов их солей (Fe, Zn); при получении металлов, их низших оксидов и галогенидов и при хим. осаждении металлов, нитридов и карбидов из газовой фазы (Н₂, NH₃, CH₄ и др.); при проведении разл. хим. процессов в растворах (SnCl₂, FeSO₄, H₂SO₃, N₂H₄, NH₂OH, HCOOH, H₂S и др.); в орг. синтезе (Н₂, Na, Zn, Li[AlH₄], Na[BH₄], B₂H₆ и др.); как проявляющие вещества в фотографии (гидрохинон, амидол, метол, фенидон и др.). В хим. источниках тока В. (Li, Na, Zn, некоторые др. металлы, а также сплавы) входят в состав анодов.

Лит.: То у б М. Л., Механизмы неорганических реакций, пер. с англ., М., 1975, с. 181-82. © Э. Г. Раков, Б. Д. Степин.