Окислительные свойства кислорода
Окислительные свойства кислорода — это способность кислорода принимать электроны у других веществ и тем самым окислять их. Обычно кислород реагирует с веществами с образованием оксидов, а в органических реакциях часто приводит к образованию углекислого газа и воды.
В реакции кислород обычно восстанавливается: его атомы принимают электроны. Второе вещество отдаёт электроны и выступает восстановителем. Подробнее роли участников разобраны на странице «Окислитель и восстановитель». Общая схема изменения кислорода такова:
Реакции кислорода
С металлами кислород образует оксиды. Например, магний горит с ярким пламенем, а железо при нагревании реагирует с кислородом с образованием магнетита. С неметаллами кислород также образует оксиды: углерод превращается в углекислый газ, а сера — в оксид серы(IV). Эти процессы часто называют горением.
Органические вещества при полном горении реагируют с кислородом с образованием \(\mathrm{CO_2}\) и \(\mathrm{H_2O}\). Например, метан окисляется до углекислого газа и воды. Более сложные превращения алканов и алкенов рассматриваются отдельно: окисление алканов и окисление алкенов.
В реакции \(\mathrm{CH_4 + 2O_2 \rightarrow CO_2 + 2H_2O}\) углерод и водород отдают электроны, поэтому метан — восстановитель. Кислород принимает электроны и является окислителем.
Окислительные свойства кислорода не означают, что кислород всегда образует только оксиды со степенью окисления кислорода −2. В пероксидах, например в \(\mathrm{H_2O_2}\), кислород имеет степень окисления −1. Свойства озона могут быть сильнее и рассматриваются на отдельной странице «Окислительно-восстановительные свойства озона».
Кем является кислород в реакции \(\mathrm{C + O_2 \rightarrow CO_2}\)?
Главное
- Кислород обычно является окислителем: принимает электроны, а его степень окисления понижается с 0 до −2.
- С металлами и неметаллами кислород образует оксиды, а при полном горении органических веществ — углекислый газ и воду.
- Степень окисления кислорода может быть −1 в пероксидах, поэтому состав вещества нужно учитывать.