Восстановительная окислительная реакция: Окислительно-восстановительные реакции — урок. Химия, 9 класс.

Содержание

Окислительно-восстановительные реакции — Справочник химика 21

    Вследствие разнообразия степеней окисления для химии -элементов очень характерны окислительно-восстановительные реакции. По этой же причине почти каждый из -элементов имеет соединения, резко отличающиеся по своим кислотно-основным свойствам, на- [c.503]

    Зная можно лишь предвидеть возможность или невозможность прохождения окислительно-восстановительной реакции данная система может быть окислена лишь такой системой, окисли-тельно-восстановительный потенциал которой выше. Следует учитывать также и скорость протекания реакции система может иметь очень высокий потенциал, но действовать как окислитель с очень малой скоростью, например для персульфата г-/ 2- = [c.370]


    Типы окислительно-восстановительных реакций. Различают три типа реакций окисления — восстановления. [c.218]

    О направлении окислительно-восстановительных реакций можно судить по изменению энергии Гиббса системы.

Кроме того, для количественной характеристики окислительно-восстановительной активности веществ, находящихся в растворах или соприкасающихся с ними, используются так называемые электродные, или окислительно-восстановительные, потенциалы Е. [c.219]

    Очевидно, представить направление окислительно-восстановительной реакции можно, только зная количественную характеристику относительной силы окислительно-восстановительной системы . Такой характеристикой является величина окислительно-восстановительного потенциала. [c.344]

    От каких факторов зависит скорость окислительно-восстановительных реакций Зависит ли она от разности окислительно-восстановительных потенциалов пар, участвующих в реакции  [c.378]

    Рассматриваемое правило дает возможность, пользуясь таблицей стандартных потенциалов, предвидеть направление течения различных окислительно-восстановительных реакций, выбирать подходящие окислители и восстановители и решать ряд других важных для аналитической практики вопросов.

[c.350]

    Окислительно-восстановительные реакции [c.214]

    В общем случае, если в окислительно-восстановительной реакции на электроде участвуют наряду с двумя формами окислительно-восстановительной пары другие компоненты, которые при -этом не меняют свою степень окисления [c.352]

    Окислительно-восстановительные реакции имеют ряд особенио-стей, затрудняющих их использование в титриметрическом ана-л зе. [c.370]

    Следовательно, отклонения от закона действия масс, наблюдаемые в отношении скоростей окислительно-восстановительных реакций, являются лишь кажущимися и объясняются существовав нием обычно точно неизвестных промежуточных стадий окислительно-восстановительных процессов. 

[c.373]

    Явление химической индукции известно более ста лет. Его изучали и изучают многие исследователи, так как возникновение индуцированных реакций слулСущность явления состоит в том, что некоторые окислительно-восстановительные реакции не протекают или протекают медленно. Предположим, что в растворе имеются вещества А и С, скорость реакции между которыми равна нулю. [c.374]

    Пример 5. Подсчитать нормальный потенциал окислительно-восстановительной реакции [c.260]

    Какие соображения можно привести в доказательство того, что окислительно-восстановительные реакции проходят через ряд промежуточных стадий  [c.378]

    Как использовать обратимость окислительно-восстановительных реакций Поясните это на примере иодометрического определения мышьяка. 

[c.418]

    Для многих окислительно-восстановительных реакций (особенно с участием сложных органических соединений) равновесный потенциал непосредственно измерить невозможно. В отличие от потенциала кислородного электрода его не всегда удается и рассчитать. Поэтому для характеристики кинетики окислительно-восстановительных реакций часто используют не величину поляризации, а непосредственное значение электродного потенциала под током.[c.429]


    В кислотно-основных реакциях растворитель, например вода, может проявлять кислотные и основные свойства, т. ё. отщеплять или присоединять протон точно так же вода в окислительно-восстановительных реакциях может терять электрон (быть восстановителем) или присоединять его (быть окислителем). Подобным же свойством обладают и такие ионы, которые могут существовать в нескольких степенях, окисления. Так, известны соединения ванадия в степенях окисления два — три—четыре — пять—В Э1ИХ соединениях V и находящиеся в промежуточных степенях окисления, способны как терять электроны (быть восстановителями), превращаясь в ионы с более высокой 
[c.343]

    Если пространственно разделить процесс окисления восстановителя II процесс восстановления окислителя, можно получить электрический ток. В этом случае окислительно-восстановительные реакции осуществляются на электродах, а химическая энергия непосредственно превращается в электрическую. Теоретически для получения электрической энергии можно применить любую окислительно-восстановительную реакцию. [c.222]

    За счет окислительно-восстановительной реакции по внешней цепи (металлический проводник) течет электрический ток от цинкового электрода к медному, а по внутренней цепи (трубка с электролитом) движутся ионы 504 Цинковый электрод постепенно растворяется, а на медном выделяется металлическая медь. 

[c.223]

    Причина подобного несоответствия между предположением,, основанным на величинах стандартных потенциалов, и опытом объясняется, очевидно, тем, что здесь вследствие малой растворимости ul сильно понижается концентрация Си+, и поэтому значительно изменяется значение потенциала пары Си Си+. Таким образом, в расчете следует пользоваться стандартным потенциалом пары u V uI, равным -)-0,86 в, а не Е° пары uV u+. Согласно сказанному, окислительно-восстановительной реакцией иа электроде является u +-f 1 + е-> СиЦ, для которой уравнение Нернста записывается в следующем виде  [c. 354]

    Для химии марганца очень характерны окислительно-восстановительные реакции. При этом кислая среда способствует образованию катионных комплексов Мп (И), а сильнощелочная среда — анионных комплексов Мп (VI). В нейтральной среде (а также слабокислой и слабощелочной) при окислительно восстановительных процессах, образуются производные Мп (IV) (чаи е всего МпО г). 

[c.569]

    В качестве примеров окислительно-восстановительных реакций можно привести следующие  [c.572]

    I. Окислительно — восстановительные реакции, включающие стадии окисления катализатора окислителями (Н О, СО ) и восстановления поверхностного окисла восстановителями (СН , Н , СО)  [c.158]

    Процессы прямой конверсии, основанные на окислительно-восстановительных реакциях [c.192]

    Часто исходный и конечный составы газовых выбросов и сточных вод неизвестны. Более того, при применении химических, электрохимических и биохимических методов очистки в результате окислительно-восстановительных реакций разрушаются одни и образуются другие, иногда даже более токсичные соединения.

В этом случае необходима прямая санитарно-гигиеническая оценка способа очистки при оптимальных параметрах этого процесса. Всюду, где возможно, дана санитарно-гигиеническая оценка эффективности применяемых способов обезвреживания. [c.7]

    Наконец, существует еще одна важная аналогия между кислотами и основаниями — с одной стороны, и окислителями и восста-иовителями —с другой. Так, в случае кислотно-основных реакций для того, чтобы какое-нибудь соединение проявляло кислотное свойство, необходимо присутствие в растворе основания, обладающего большим сродством к протону, чем основание, образуемое из кислоты, отдающей протон. Подобным же образом и в окислительно-восстановительных реакциях электроны не могут существовать растворе в свободном состоянии, для того чтобы какой-нибудь восстановитель проявлял свои свойства, необходимо присутствие окислителя, имеющего ббльщее сродство к электронам, чем окислитель,— продукт окисления данного восстановителя. Следовательно, точно так же, как в кислотно-основных системах, следует говорить не об отдельном окислителе или восстановителе, а об окислительно-вос-становительных системах, компонентами в которых являются окисленная и восстановленная формы одного и того же соединения.

[c.344]

    Учитывая, однако, что потенциал в растворе, содержащем две окислительно-восстановительные системы, удовлетворяет обоим уравнениям, для расчета можно пользоваться любым из них, смотря по тому, что удобнее. Пока оттитровано, еще не все железо (И), концентрации Ре + и для любого момента титрования вычислить очень легко. Концентрации оставщихся, не вошедших в реакцию МпОГ-ионов, вычислить гораздо труднее, так как приходится использовать константу равновесия данной окислительно-восстановительной реакции, которая должна быть известна, и учитывать концентрации РеЗ+, Ре и Мп2+ в каждый момент титрования. 

[c.360]

    Природа электрода, так же как и сгепень развития его поверхности, играет важную роль в кинетике процессов электрохимического восстановления и окисления особенно отчетливо это проявляется в случае сложных окислительно-восстановительных реакций. Например, при восстановлении азотной кислоты на губчатой меди получается почти исключительно аммиак, а на амальгамированном свинце — преимущественно гидроксиламин. Другим примером влияния материала электрода на процесс электровосстановления может служить реакция восстановления ацетона. В результате этого процесса получаются два основных конечных продукта — изопропиловый спирт СН3СНСН3 и пннакон (СНзСОНСНз)2. [c.432]

    Ионы металлов переменной валентности как восстанавливающие и окисляющие агенты. Три )ассмотреиных варианта не исчерпывают всех во Можных иутсЙ нротекания окислительно-восстановительных реакций. В роди восстановительных (или окислительных) агентов могут выступать также находящиеся в растворе коны металлов. В этом с.лучае электродный процесс сводится к окислению (или восстановлению) ионов металлов переменной валентности, которые затем восстанавливают (или окисляют) органическое соединение. В качестве при у1сра можно указать на электроокисление суспензии антрацена. При проведении электролиза такой суспензии иочти весь ток на аноде расходуется на выделение кислорода. Если, однако, добавить к ней немного солен церия, хрома или марганца, то на аноде наряду с кислородом появится также антрахинон. Реакция идет, по-видимому, следующим образом ионы металла, наиример церия, окисляются на аноде [c.443]


    Вследствие окислительного действия Fe(HI) неустойчивы Felg и Fe( N)3. При попытке их получения в растворах происходит окислительно-восстановительная реакция, например ,  [c.591]

    Переходные металлы являются активными катализаторами в подавляющем большинстве окислительно — восстановительных реакций. Железо, например, является классическим ката/шзатором синтеза аммиака. Кобальт, никель, медь и металлы ш атиновой группы проявляют высокую активность в процессах гидрирования и дегидрирования, а также окисления. Серебро является практически единственным катализатором парциального окисления (например, этилена до его окиси). [c.93]

    Окислительно — восстановительные реакции. Из двух перечисленных выше типов реакций в гетерогенном катализе наиболее изучены окислительно — восстановительные. Они широко использовались как модельные реакции при разработке многих частных теорий катализа (промежуточных химических соединений Сабатье и В.Н. Ипатьева, мультиплетной теории A.A. Баландина, активных ансамблей Н.И. Кобозева, неоднородной поверхности Р.З. Рогин — ского, химической концепции катализа Г.К. Борескова и др.) и в особе нности при решении центральной проблемы в гетерогенном ката изе — проблемы предвидения каталитического действия. Успешное ее решение позволит создать научную основу подбора оптимальных катализаторов и разработать единую теорию катализа, обла/,,ающую главным достоинством — способностью предсказывать, а не только удовлетворительно объяснять наблюдаемые от — делььые факты. [c.159]

    Подобно тому как во многих случаях возникают свободные радикалы, так для неорганических ионов должны существовать промежуточные валентные состояния. Многие результаты кинетических исследований окислительно-восстановительных реакций наталкивают на предиоложение о существовании таких нестабильных валентных состояний неорганических ионов. Один из классических примеров этого типа реакций дает медленная реакция ЗРе » + + 8п . Реакция идет очень медленно в растворе [c.508]

    Промежуточные валентные состояния зачастую играют важную роль катализаторов в окислительно-восстановительных реакциях. Так, в разбавленных растворах кислот Fe » очень медленно окисляет 1 с образованием Fe и Ij [114в, 117]. Точно так же реакция между СггО (или НСгО ) и Г в кислых растворах идет чрезвычайно медленно [118]. Однако в смеси Fe » , Г и СгаО окисление Г в 1 идет очень быстро [119] и сопровождается окислением Fe » до Fe . Превращение Сг в этой системе, несомненно, идет через промежуточное четырех- или пятивалентное состояние имеющиеся по этому вопросу работы отдают предпочтение последнему. [c.509]

    Одной из наиболее валшых проблем в области нeopгaничe кoii химии является установление причин прочности связей, в комплексных попах. Так, и Со обычно очень медленно обменивают связанные с ними группы атомов (лиганды). С другой стороны, АР и Ре обменивают лиганды, такие, как Н2О и СГ, очень быстро. Как мы уже видели, такое поведение тесно связано с вопросом о скоростях окислительно-восстановительных реакций и с переносом заряда. Однако эта связь не одинакова во всех случаях, так как такие комплексы, как Ре (СХ)2 и Ре ( N) «, в которых лиганды очень инертны, легко вступают в реакции с передачей заряда. Таубе [163] дал решение этих вопросов на основании орбитальной модели валентно11 оболочки ионов. Недавно была сделана попытка более количественного решения этих проблем на основании рассмотрения влияния электрических полей лиганд на относительную энергию орбит центрального иона, которые в отсутствие этих электрических полей эквиваленты. (Эта теория получила название теории кристаллического ноля [164] в применении к неорганической химии эта теория была подробно исследована в монографии [165].) [c.524]

    II в углах таких кристаллов могут быть химически неиасыш еиными и действовать как центры инициирования свободно-радикальных или окислительно-восстановительных реакции.[c.532]

    Найдено, что скорость окислительно-восстановительной реакции Hg +T13+ — = 2Hg2+ + Tl+ описывается уравнением [c.587]

    На одном из предприятий при проведении окисления изопропилбензола произощел взрыв в колонне окисления. Причины взрыва — присутствие в реакционной массе сажи и железа и локальная окислительно-восстановительная реакция соединений железа и гидроперекиси, что привело к местному разогреву и взрыву. Накопление сажи и железа произошло вследствие нарущения сроков промывки аппаратуры от солей железа и сажи (вместо 20 дней, указанных в регламенте, через 43 дня). [c.85]

    Во многих случаях желательно проводить реакции свободно-радикальной полимеризации при комнатной или даже при еще более низких температурах. Ярким примером такого типа является производство синтетического каучука, где наиболее желательными физическими свойствами обладают полимеры, получаемые нри температурах ниже 0°. Обычным методом ипициирования полимеризации при подобных условиях является применение в качестве инициатора такой комбинации реагентов, которая реагирует с образованием свободных радикалов в результате какой-либо окислительно-восстановительной реакции. Исследовано большое количество таких восстановительно-окислительных систем особенно для эмульсионной полимеризации [8, 76]. Одна из таких систем, по-видимому, типичная и довольно подробно изученная, является комбинацией иона двухвалентного железа и перекиси водорода [18]. В разбавленном водном растворе кислоты они реагируют нормально, давая гидроксилы и ионы трехвалентного железа в двухстадипном процессе  [c.135]


Общая химия (1984) — [ c.280 , c.285 ]

Химия (1986) — [ c.225 ]

Аналитическая химия. Т.1 (2001) — [ c.167 , c.170 ]

Аналитическая химия (1973) — [ c.151 , c.152 ]

Химия (1979) — [ c.255 ]

Общая химия в формулах, определениях, схемах (1996) — [ c. 136 ]

Общая и неорганическая химия Изд.3 (1998) — [ c.234 ]

Химия (1978) — [ c.304 , c.330 ]

Общая химия в формулах, определениях, схемах (0) — [ c.136 ]

Введение в химию окружающей среды (1999) — [ c.83 ]

Общая химия в формулах, определениях, схемах (1985) — [ c.136 ]

Общая химия в формулах, определениях, схемах (0) — [ c.136 ]

Методы измерения в электрохимии Том1 (1977) — [ c.11 ]

Химия координационных соединений (1966) — [ c.101 , c.171 , c. 180 ]

Фотометрический анализ (1968) — [ c.13 , c.92 , c.368 , c.370 ]

Органическая химия (1964) — [ c.0 ]

Новые методы препаративной органической химии (1950) — [ c.296 , c.309 ]

Основы биохимии Т 1,2,3 (1985) — [ c.503 , c.504 , c.546 ]

Курс общей химии (1964) — [ c.148 , c.160 ]

Аналитическая химия (1965) — [ c.500 , c.503 ]

Общая химия 1982 (1982) — [ c. 265 ]

Общая химия 1986 (1986) — [ c.256 ]

Аккумулятор знаний по химии (1977) — [ c.75 ]

Объёмный анализ Том 1 (1950) — [ c.97 ]

Учебник общей химии 1963 (0) — [ c.191 , c.199 ]

Руководство к практическим занятиям по радиохимии (1968) — [ c.409 , c.453 ]

Капельный анализ органических веществ (1962) — [ c.159 , c.793 ]

Общая и неорганическая химия (1959) — [ c.82 ]

Неорганическая химия (1978) — [ c.186 ]

Методы аналитической химии Часть 2 (0) — [ c. 47 ]

Химия (1975) — [ c.235 ]

Лекционные опыты и демонстрации по общей и неорганической химии (1976) — [ c.290 , c.298 ]

Кинетические методы в биохимическихисследованиях (1982) — [ c.36 , c.49 ]

Общая химия Издание 18 (1976) — [ c.262 ]

Общая химия Издание 22 (1982) — [ c.265 ]

Справочник по общей и неорганической химии (1997) — [ c.61 ]

Неорганическая химия (1969) — [ c.198 ]

Общая и неорганическая химия (1981) — [ c.214 ]

Привитые и блок-сополимеры (1963) — [ c. 86 ]

Курс химического качественного анализа (1960) — [ c.168 ]

Электроны в химических реакциях (1985) — [ c.269 , c.270 ]

Качественный химический полумикроанализ (1949) — [ c.103 , c.237 ]

Органическая химия (1964) — [ c.0 ]

Практикум по общей химии (1948) — [ c.138 ]

Практикум по общей химии Издание 2 1954 (1954) — [ c.123 , c.137 , c.326 ]

Практикум по общей химии Издание 3 (1957) — [ c.125 , c.139 , c. 333 ]

Практикум по общей химии Издание 4 (1960) — [ c.125 , c.139 , c.333 ]

Практикум по общей химии Издание 5 (1964) — [ c.136 , c.152 , c.363 ]

Колориметрические методы определения следов металлов (1964) — [ c.120 ]

Методы аналитической химии — количественный анализ неорганических соединений (1965) — [ c.47 ]

Полимеры (1990) — [ c.30 ]

Биоэнергетика и линейная термодинамика необратимых процессов (1986) — [ c.311 ]


Окислительно-восстановительная реакция в клетке — Справочник химика 21

    Глютатион обнаружен во всех клетках. Очень много его в зародыше пшеничного зерна и в дрожжах. Он является переносчиком водорода в окислительно-восстановительных реакциях. 5Н-глютатион повышает активность некоторых ферментов и, в частности, протеолитических, при этом часто снижает качество муки и выпекаемого из нее хлеба. Окислительно-восстановительную реакцию глютатиона можно представить следующим образом  [c.63]
    Известно много ферментов, которые существуют не менее чем в двух молекулярных формах, встречающихся у одного и того же вида, в одной и той же ткани, и даже в одной и той же клетке. В таких случаях все эти формы фермента катализируют одну и ту же реакцию, но, так как они различаются по своим кинетическим свойствам, а также по аминокислотному составу или последовательности аминокислотных остатков, их можно выделить и охарактеризовать с помощью соответствующих методов. Такие множественные формы ферментов называются изоферментами или изозимами. Одним из первых ферментов, у которого бьши обнаружены такие формы, была лактатдегидрогеназа, катализирующая обратимую окислительно-восстановительную реакцию  [c.265]

    Два элемента, медь и железо, обсуждению физиологической роли которых посвящена эта и последующая главы, обязаны своей исключительной ролью в метаболизме участием в построении отдельных ферментов и целых ферментных систем, связанных с окислительно-восстановительными реакциями клетки. [c.146]

    Биохимические процессы в клетке контролируются специальными белками -ферментами. Ферменты являются биокатализаторами с очень высокой эффективностью и специфичностью. Они могут увеличивать скорость реакций в 10 и более раз. Очень часто ферменты называют по субстрату с окончанием аза . Так, фермент цел-люлаза катализирует гидролиз целлюлозы. Используются также названия ферментов по катализируемой реакции. Например, гидролазы катализируют гидролиз, дегидрогеназы — отрыв водорода и т.д. В связи с увеличением числа известных ферментов в настоящее время по катализируемым реакциям все ферменты разделены на шесть классов оксидоредуктазы, трансферазы, гидролазы, лиазы, изомеразы и лигазы. Ок-сидоредуктазы катализируют обратимые окислительно-восстановительные реакции, в которых происходит перенос водорода, электронов или гидрид-нонов. Трансферазы переносят группы атомов от одного соединения к другому. Гидролазы катализируют гидролитическое расщепление различных связей (гликозидных, пептидных, эфирных и др.). Лиазы катализируют реакции, в которых происходит расщепление химических связей с образованием двойных связей илн присоединение по двойным связям. Изомеразы воздействуют на процессы изомеризации. Л и газы (син-тетазы) катализируют образование связи между двумя соединениями, используя энергию АТФ и других высокоэнергетических соединений. [c.327]


    Подводя итог материалам, приведенным в главе о физиолого-биохимической роли меди, следует подчеркнуть, что этот металл обязан своим исключительным влиянием на метаболизм участием в построении отдельных ферментов и целых ферментных систем, связанных с окислительно-восстановительными реакциями клетки.[c.181]

    Возможны многоядерные комплексные соединения, представляющие собой кластеры, содержащие несколько атомов переходных металлов, связанных между собой. В частности, установлено, что большинство ферментов окислительно-восстановительных реакций содержит от 4 до 12 атомов металла, что создает координационную клетку для протекания реакции в ограниченном пространстве и объясняет специфическое действие ферментов. [c.362]

    L-Аскорбиновая кислота, у Лактон 2-кето-Ь (+)-гу-лоновой кислоты,— витамин для человека, обезьян и морских свинок. Многие животные способны к биосинтезу витамина С и не нуждаются в его дополнительных количествах. Аскорбиновая кислота катализирует окислительно-восстановительные реакции, протекающие в живой клетке. В организме она способствует образованию соединительных тканей. Недостаток витамина С в организме приводит к заболеванию цингой. [c.69]

    ВО других пар соединений, которые участвуют в окислительно-восстановительных реакциях, протекающих внутри клетки, и имеют большое значение для метаболизма.[c.229]

    Участвует в окислительно-восстановительных реакциях в клетках. Недостаточность вызывает пеллагру [c.61]

    Дыхание — совокупность химических и физико-химических процессов, протекающих в организме, в результате которых обеспечивается поступление кислорода к клеткам и тканям и его использование в окислительно-восстановительных реакциях, а также удаление СО, из организма. [c.104]

    Стехиометрическое уравнение, описывающее микробиологический рост, представляет собой линейную комбинацию двух подчиненных уравнений [14]. Эти подчиненные уравнения характеризуют два основных процесса, происходящих при микробиологическом росте превращение энергии и синтез клетки. Промежуточные реакции можно описать, исходя из баланса элементов и зарядов. При биологическом росте в результате фотосинтеза оба основных процесса представляют собой окислительно-восстановительные реакции. Упрощенно общую реакцию микробиологического роста можно представить так  [c. 301]

    Вследствие этого глутатион, несомненно, принимает участие в некоторых еще неизвестных окислительно-восстановительных реакциях, протекающих в клетках он участвует, возможно, и в синтезах пептидов. [c.412]

    В биохимии окислительно-восстановительная реакция формазан-соль тетразолия используется при изучении ферментативных, процессов в клетках /6,7,97. [c.157]

    Если ранее при проведении окислительно-восстановительных реакций в органической химии использовались молекулы растворенных веществ, являющиеся почти неконтролируемыми источниками или потребителями электронов, то теперь благодаря использованию ДЛЯ этой цели электролиза нри контролируемом потенциале появилась возможность проводить ряд направленных синтезов более рационально, чем старыми методами. Выяснена электрохимическая основа ряда важных биологических процессов в частности, это относится к поведению природных полиэлектролитов в клетках, клеточной мембраны и нейрона. Установлено также, что инициирование газового разряда, протекающего через ионизацию на границе металл — вакуум (газ), является по существу электрохимическим процессом и имеет много общего с электрохимической ионизацией на границе металл — раствор. [c.9]

    В клетках живых организмов протекают многочисленные окислительно-восстановительные реакции, в которых электроны переносятся от соединений, их отдающих (доноров), к соединениям, их присоединяющим (акцепторам). Донорами электронов являются атомы водорода, находящиеся в белках, углеводах, жирах и т. п., а конечным акцептором электронов является кислород воздуха. Поскольку перенос электронов с атомов водорода сопровождается переносом протонов, большинство реакций биологического окисления рассматривается как перенос атомов водорода. [c.205]

    Оксидоредуктазы — класс ферментов, катализирующих окислительно-восстановительные реакции в живой клетке  [c.119]

    Витамин А и каротины участвуют в окислительно-восстановительных реакциях. Имея в составе двойные связи, они могут принимать участие в переносе водорода и кислорода в тканях и клетках. [c.154]

    Некоторые алкалоиды (никотин, конволамии) способны передавать свои метильные группы другим соединениям, другие (платифиллин, сенеце-филлин) в виде К-окисных соединений способны отдавать кислород и этим принимать участие в окислительно-восстановительных реакциях клетки. [c.413]


    Эти железосеропротепиы, способные участвовать в окислительно-восстановительных реакциях, содержат напоминающую по расположению атомов клетку группу атомов железа и серы, связанных с цистеиновыми остатками полипептидной цепи. [c.374]

    В живой клетке с помощью цепи сопряженных друг с другом ферментативных окислительно-восстановительных реакций осуществляется перенос водорода от субстрата к молекулярному кислороду. Относительно этих вопросов см. учебники, в которых освещены биологически важные процессы гидрирования — дегндрироваиня, которые осуществляются с помощью амида никотиновой кислоты (в козимазе), лактофлавина (в желтом окислительно-м ферменте) и ци-тохромов.[c.8]

    Важно, не путать реакции, описываемые уравнением (11-9), когда они протекают в анаэробных клетках, с тесно сопряженной парой окислительно-восстановительных реакций в случае гомоферментативного молочнокислого брожения (гл. 9, разд. Е, 1, а). Смысл вывода, к которому пришли Кребс и Вич, соотоит по существу в том, что стадии а и 0 в уравнении (11-9) находятся в большинстве случаев в равновесии, а стадия б может протекать относительно медленно. Кроме того, следует иметь в виду, что пируват утилизируется во многих других метаболических реакциях, а АТР гидролизуется и превращается в ADP в результате многочисленных процессов, протекающих в клетке. Восстановленный NAD не вступает в цикл между двумя ферментами в стехиометри-ческих количествах, и образующиеся восстановительные эквиваленты NADH в большей части переносятся в митохондрии. Смысл реакций, описываемых уравнением (11-9) состоит в том, что окислительно-восстановительные пары составляют окислительно-восстановительную буферную систему определенного типа, которая поддерживает отношение [NAD+]/[NADH] на уровне, необходимом для ее метаболического функционирования.[c.470]

    Флавопротеины содержат прочно связанные с белком простетические группы, представленные изоаллоксазиновыми производными —окисленными флавинмононуклеотидом (ФМН) и флавинадениндинуклеотидом (ФАД). Флавопротеины входят в состав океидоредуктаз —ферментов, катализирующих окислительно-восстановительные реакции в клетке. Некоторые Флавопротеины содержат ионы металлов. Типичными представителями флавопротеинов, содержащих также негемовое железо, являются ксантин-оксидаза, альдегидоксидаза, СДГ, дигидрооротатдегидрогеназа, ацил-КоА-дегидрогеназа и транспортирующий электроны флавопротеин. На долю двух последних приходится до 80% митохондриальных флавопро- [c.85]

    Окислительно-восстановительные реакции занимают большое Яесто в органической химии. Важнейшее значение они имеют и для процессов жизнедеятельности. С их помощью организм удовлетворяет свои энергетические потребности, поскольку при окис-,лении органических веществ происходит высвобождение энергии. С другой стороны эти реакции служат для превращения пищи в компоненты клетки. [c.213]

    Как будет видно, эти коэнзимы играют в реакциях в клетках примерно такую же роль, как красители типа метиленовой синей в реакциях энзимов in vitro, рассмотренных на стр. 285. Аналогичный характер имеет также окислительно-восстановительная реакция с рибофлавином. Действительно, не приходится сомневаться, что функция флавопротепнов в организме заключается в окислении восстановленных форм никотинамидных коэнзимов, то есть [c.290]

    Процесс окисления углеводов в клетках аэробов и анаэробов протекает совершенно одинаково вплоть до стадии образования ПВК Конечным продуктом этого этапа кроме ПВК является и восстановленная дегидрогеназа НАДНг. Поскольку в анаэробных условиях не может произойти окисление НАДНг кислородом (как это происходит в клетках аэробов), регенерация фермента протекает за счет окислительно-восстановительной реакции с участием ПВК или продуктов, образованных из нее. Эти реакций дальнейшего превращения ПВК значительно варьируют у различных микроогранизмов и приводят к, образованию различных конечных продук- [c.66]

    Железосодержащие белки с высоким окислительно-восстановительным потенциалом (Н11Р1Р). Эти белки имеют окислительновосстановительный потенциал (ОВП), примерно на 0,75 В более положительный, чем ферредоксины. Тем не менее по крайней мере в одном случае, а возможно во всех, они содержат тот же фрагмент Ре454(3-г ыс) 4 (см. рис. 31.7). Чем же тогда объясняется столь большая разность ОВП Вероятно, основная причина состоит в следующем. Клетка Ре4 4, обозначим ее (К), может существовать в трех окислительных состояниях (К), (К» ) и (К ). В восстановленных железосодержащих белках с высокими ОВП и в окисленном ферредокоине она находится в состоянии (К). Две окислительно-восстановительные реакции тогда состоят в следующем  [c.646]

    Катализатор окислительно-восстановительных реакций, протекающих в живой клетке. Недостаток вызывает з олевание цингой [c.520]

    В живой клетке перенос водорода с субстрата на молекулярный кислород протекает через серию связанных окислительно-восстановительных реакций, включающих участие ферментов различных типов, обладающих последовательно изменяющимся окислительно-воссганови-тельным потенциалом, так что окислительная способность кислорода используется в серии последовательных реакций. Это могут быть следующие стадии  [c.705]

    Аккумулирование энергии в клетках микроорганизмов. Обмен веществ и энергии осуществляется в результате многих ферментативных реакций, сопровождающихся выделением или поглощением энергии. Микроорганизмы обладают способностью аккумулировать энергию в определенных макроэргических соединениях, содержащих химические связи, при разрыве которых выделяется большое количество энергии. Одним из таких аккумуляторов энергии является аденозинтрифосфат (АТФ), который синтезируется из аде-нозиндифосфата (АДФ) путем присоединения остатка фосфорной кислоты. Синтез АТФ осуществляется за счет энергии, выделяющейся при протекании ряда окислительно-восстановительных реакций. Если окисление органических веществ идет ири участии кислорода, то процесс образования АТФ, сопряженный с ним, называется окислительным фосфорилированием. Процесс перехода АДФ в АТФ обратим, и энергия, необходимая для обеспечения биосинтеза, выделяется при отщеплении от молекулы АТФ фосфорной кислоты. Взаимосвязь между реакциями синтеза и разложения АТФ можно показать схематически следующим образом  [c.215]

    Механизм обеззараживающего действия хлора связан с нарушением обмена веществ бактериальной клетки в процессе дезинфекции воды. При этом выявлено влияние на ферментную активность бактерий, в частности, на дегидрогеназы, катализирующие окислительно-восстановительные реакции в бактериальной клетке. А. М. Ски-дальской (1969) было изучено влияние хлора на процесс декарбоксилирования аминокислот бактерий, протекающий в присутствии строго специфичных ферментов-декарбоксилаз, а также был определен нуклеотидный состав ДНК кишечной палочки после окончания процесса обеззараживания при различных уровнях бактерицидного эффекта.[c.75]

    Если при расчете работа окажется положительной, т. е. А>0, это значит, что реакция, протекая в условиях обратимости, слева направо доставляет работу, такая реакция принципиально возможна и, вообще говоря, тем вероятнее, чем больще получается работы. Если же работа отрицательна (Асобой. Она сможет осуществиться лищь при подводе энергии извне, т. е. при сопряжении ее с другим процессом, доставляющим работу. Для сопряжения нужна некоторая и обычно высокая степень организации. Именно это и происходит в живой природе. Энергия, заключенная в пищевых веществах, частично обесценивается в процессах обмена в клетках, но зато получают возможность протекать такие процессы, как синтез белка, синтез нуклеиновых кислот и т. п. Термодинамика не может предсказать, в каких условиях возникнет сопряжение реакций, но она не запрещает его. В клетках, как показал опыт, сопряжение двух реакций осуществляется посредством определенного соединения, участвующего в обеих реакциях. Одна из реакций — доставляющая энергию и способная протекать самопроизвольно (например, какая-либо окислительно-восстановительная реакция), создает продукт, молекулы которого аккумулируют часть энергии процесса в форме химической энергии связей. В другой реакции — потребляющей энергию (например, в синтезе белков) это промежуточное и богатое энергией соединение принимает деятельное участие и обеспечивает ее протекание. Для сравнения работоспособности различных реакций часто принимают, что исходные и конечные концентрации реагирующих веществ равны 1 моль1л. Тогда выражение для максимальной работы становится особенно простым  [c.69]

    В табл. 4.18 приведены значения квантовых выходов у. Вид уравнения (4.86) указывает на простую конкуренцию между реакцией мономолекулярной дезактивации возбужденных ионов иО + (или, скорее, комплексов иО + А ) и окислительно-восстановительной реакцией. Отношение констант скоростей двух этих реакций равно 0,2. Абсолютные квантовые выходы (до — 5), по-вндимому, указывают на цепную реакцию (допускается, что происходит полное комплексообразование, что неверно для низких значений А, и что реакция требует столкновения возбужденного комплекса со второй молекулой кислоты). Влияние длины волны (уменьшение выхода с увеличением длины волны) сводится к клеточному эффекту (бб.аьшей вероятности прохождения первичной обратной реакции внутри клетки , если избыточная энергия фотохимических продуктов выше). По-видимому, те же общие особенности характерны для подобных реакций окисления лимонной кислоты, миндальной кислоты и этилового спирта, указанных в других разделах этой книги. [c.300]

    Все клетк , как аэробные, гак анаэробные, получают необходимую для жизнедеятельности энергию от окислительно-восстановительных реакций. В этих реакциях перенос водорода [c.33]

    Ключевой особенностью биологических окислительно-восстановительных реакций является цикличность восстановления и окисления кофакторов. В большинстве окислительных реакций молекула пищевого вещества восстанавливает кофактор — пири-диннуклеотид (НАД или НАДФ рис. 8). Очевидно, что для дальнейшего окисления пищевого субстрата необходимы новые порции окисленного кофактора. Клетка могла бы поддерживать стационарное содержание НАД и НАДФ, непрерывно синтезируя новые молекулы этих кофакторов и снабжая ими окислительные ферменты. Однако количество энергии, необходимое для этого [c.35]


Что такое окислительно-восстановительный потенциал

Окислительно-восстановительный потенциал (ОВП), называемый также редокс-потенциал (от английского RedOx — Reduction/Oxidation), характеризует степень активности электронов в окислительно-восстановительных реакциях, т.е. реакциях, связанных с присоединением или передачей электронов.

Значение окислительно-восстановительного потенциала для каждой окислительно-восстановительной реакции вычисляется по довольно сложной формуле, выражается в милливольтах и может иметь как положительное, так и отрицательное значение. В природной воде значение Eh колеблется от — 400 до + 700 мВ, что определяется всей совокупностью происходящих в ней окислительных и восстановительных процессов. В условиях равновесия значение ОВП определенным образом характеризует водную среду, и его величина позволяет делать некоторые общие выводы о химическом составе воды. В зависимости от значения ОВП различают несколько основных ситуаций, встречающихся в природных водах:
Окислительная:
Характеризуется значениями Еh > + (100 — 150) мВ, присутствием в воде свободного кислорода(для измерения используют оксиметр), а также целого ряда элементов в высшей форме своей валентности (Fe3+, Mo6+, As5-, V5+, U6+, Sr4+, Cu2+, Pb2+). Ситуация, наиболее часто встречающаяся в поверхностных водах.
Переходная окислительно-восстановительная:
Определяется величинами Еh от 0 до + 100 мВ, неустойчивым геохимическим режимом и переменным содержанием сероводорода и кислорода. В этих условиях протекает как слабое окисление, так и слабое восстановление целого ряда металлов.
Восстановительная:
Характеризуется значениями Еh

Окислительно-восстановительный потенциал зависит от температуры и взаимосвязан с рН. В некоторых применениях (например, в обработке воды для бассейнов) ОВП является одним из основных параметров контроля качества воды. В частности потому, что позволяет оценить эффективность обеззараживания воды.

Приборы для измерения окислительно-восстановительного потенциала (ОВП метры):

Окислительно-восстановительные реакции ионов металлов.

Перспектива охраны окружающей среды. 1995 г., февраль; 103 (Приложение 1): 17–19.

Исследовательская статья

Кафедра фармакологии и токсикологии, Фармацевтический колледж, Аризонский университет, Тусон 85721, США.

Эта статья была процитирована другими статьями в PMC.

Abstract

Некоторые ионы металлов или металлоидов существуют в различных степенях окисления и могут вступать в реакции переноса электрона, которые важны в биологических системах и системах окружающей среды.Существуют эндогенные ионы металлов, такие как железо, медь и кобальт, которые участвуют в окислительно-восстановительных реакциях с разновидностями кислорода, такими как молекулярный кислород, супероксид и перекись водорода. Эти реакции могут модулироваться эндогенными восстанавливающими агентами, такими как глутатион, аскорбат и токоферол. Реакции можно описать с точки зрения термодинамики с помощью стандартных электродных потенциалов. Благоприятная реакция будет зависеть от концентрации реагентов и может зависеть от pH и/или от присутствия органических лигандов, которые образуют комплексы с металлом или металлоидом.Арсенат (As(V)) может реагировать с глутатионом в забуференных водных растворах с образованием арсенита (As(III)) и окисленного глутатиона. Эта реакция может иметь важное значение в реакциях метилирования мышьяка. Виды мышьяка могут снижать уровень восстановленного глутатиона в красных кровяных тельцах, но продукты окисления и механизм окисления более сложны, чем те, которые содержатся только в воде. Считается, что хром (VI) взаимодействует с ДНК после первой реакции с восстановителем, таким как глутатион, с образованием более низких степеней окисления хрома.Эти примеры иллюстрируют важность окислительно-восстановительных реакций для токсичных металлов и металлоидов.

Полный текст

Полный текст доступен в виде отсканированной копии оригинальной печатной версии. Получите копию для печати (файл PDF) полной статьи (629K) или щелкните изображение страницы ниже, чтобы просмотреть страницу за страницей. Ссылки на PubMed также доступны для Selected References .

Избранные ссылки

Эти ссылки находятся в PubMed.Возможно, это не полный список литературы из этой статьи.

  • Скотт Н., Хатлелид К.М., Маккензи Н.Е., Картер Д.Е. Реакции соединений мышьяка(III) и мышьяка(V) с глутатионом. Хим. Рез. Токсикол. 1993 г., январь-февраль; 6 (1): 102–106. [PubMed] [Google Scholar]
  • Buchet JP, Lauwerys R. Роль тиолов в метилировании неорганического мышьяка in vitro цитозолем печени крысы. Биохим Фармакол. 1988 г., 15 августа; 37 (16): 3149–3153. [PubMed] [Google Scholar]

Статьи из журнала Environmental Health Perspectives предоставлены National Institute of Health Health Sciences


Одновременные окислительные и восстановительные реакции в одной системе при атомном дизайне

  • Schwizer, F. et al. Искусственные металлоферменты: объем реакций и стратегии оптимизации. Хим. 118 , 142–231 (2018).

    КАС пабмед ПабМед Центральный Google ученый

  • Водрич, М.Д. и Ху, X. Естественные источники вдохновения для совместного катализа металл-лиганд. Нац. Преподобный Хим. 2 , 0099 (2017).

    Google ученый

  • Suryanto, B.H.R. et al. Проблемы и перспективы катализа электровосстановления азота до аммиака. Нац. Катал. 2 , 290–296 (2019).

    КАС Google ученый

  • Кумаравел В. и др. Фотоэлектрохимическая конверсия диоксида углерода (CO 2 ) в топливо и продукты с добавленной стоимостью. ACS Energy Письмо. 5 , 486–519 (2020).

    КАС Google ученый

  • Пан, Х.-Дж. и другие. Каталитически активная [Mn]-гидрогеназа, включающая кофактор ненативного металла. Нац. хим. 11 , 669–675 (2019).

    КАС пабмед ПабМед Центральный Google ученый

  • Бхагидамодаран, А. и др. Почему медь предпочтительнее железа для активации кислорода и снижения гем-медных оксидаз. Нац. хим. 9 , 257–263 (2017).

    КАС Google ученый

  • Хуанг Л.и другие. Одноатомные нанозимы. науч. Доп. 5 , eaav5490 (2019).

    КАС пабмед ПабМед Центральный Google ученый

  • Yang, X. F. et al. Одноатомные катализаторы: новый рубеж в гетерогенном катализе. Согл. хим. Рез. 46 , 1740–1748 (2013).

    КАС пабмед Google ученый

  • Джонс, Дж. и др.Термически стабильные одноатомные катализаторы платины на церии за счет захвата атомов. Наука 353 , 150–154 (2016).

    КАС пабмед Google ученый

  • Чен Ю. и др. Одноатомные катализаторы: синтетические стратегии и электрохимические приложения. Дж 2 , 1242–1264 (2018).

    КАС Google ученый

  • Лю, Дж.Катализ нанесенными одиночными атомами металла. ACS Катал. 7 , 34–59 (2017).

    КАС Google ученый

  • Лю, П. и др. Фотохимический путь синтеза атомарно-дисперсных палладиевых катализаторов. Наука 352 , 797–800 (2016).

    КАС пабмед Google ученый

  • Ван, Л. и др. Понимание на атомном уровне оптимизации путей реакции гидроформилирования на одноатомном катализаторе Rh/CoO. Нац. коммун. 7 , 14036 (2016).

    КАС пабмед ПабМед Центральный Google ученый

  • Зитоло, А. и др. Идентификация каталитических центров в кобальт-азот-углеродных материалах для реакции восстановления кислорода. Нац. коммун. 8 , 957 (2017).

    ПабМед ПабМед Центральный Google ученый

  • Кунвар, Д.и другие. Стабилизация высоких металлических нагрузок термостабильных одиночных атомов платины на носителе промышленного катализатора. ACS Катал. 9 , 3978–3990 (2019).

    КАС Google ученый

  • Cavka, J.H. et al. Новый циркониевый неорганический строительный кирпич, образующий металлоорганический каркас с исключительной стабильностью. Дж. Ам. хим. соц. 130 , 13850–13851 (2008 г.).

    ПабМед Google ученый

  • Чжао Ю.и другие. Двухстадийная карботермическая сварка для доступа к атомарно-дисперсному Pd 1 на трехмерной наносетке диоксида циркония для прямого синтеза индола. Дж. Ам. хим. соц. 141 , 10590–10594 (2019).

    КАС пабмед Google ученый

  • Вонг А. и др. Синтез сверхмалых гомогенно легированных биметаллических наночастиц на кремнеземных носителях. Наука 358 , 1427–1430 (2017).

    КАС пабмед Google ученый

  • Ву, Х. и др. Сильно легированные и открытые активные центры Cu (i) – N в графене для эффективного восстановления кислорода для воздушно-цинковых батарей. Энергетика Окружающая среда. науч. 9 , 3736–3745 (2016).

    КАС Google ученый

  • Гао Г., Цзяо Ю., Вацлавик Э. Р. и Ду А. Отдельный атом (Pd/Pt), нанесенный на графитовый нитрид углерода, в качестве эффективного фотокатализатора для восстановления диоксида углерода видимым светом. Дж. Ам. хим. соц. 138 , 6292–6297 (2016).

    КАС пабмед Google ученый

  • Лю, В. и др. Одноцентровый активный фотокатализатор на основе кобальта с длительным временем жизни носителей для спонтанного полного расщепления воды. Анжю. хим. Междунар. Эд. 56 , 9312–9317 (2017).

    КАС Google ученый

  • Wei, S. et al.Прямое наблюдение превращения наночастиц благородных металлов в термически стабильные отдельные атомы. Нац. нанотехнологии. 13 , 856–861 (2018).

    КАС пабмед Google ученый

  • Лю, В. и др. Одноатомный дисперсный катализатор Co–N–C: идентификация структуры и характеристики гидрирующего сочетания нитроаренов. Хим. науч. 7 , 5758–5764 (2016).

    КАС пабмед ПабМед Центральный Google ученый

  • Fei, H. et al. Общий синтез и окончательная структурная идентификация одноатомных катализаторов MN 4 C 4 с регулируемой электрокаталитической активностью. Нац. Катал. 1 , 63–72 (2018).

    КАС Google ученый

  • Suenaga, K. et al. Радиально-модулированное распределение азота в канотубулярных структурах CN x , полученных методом ХОПФ с использованием фталоцианина никеля. Хим. физ. лат. 316 , 365–372 (2000).

    КАС Google ученый

  • Li, Z. et al. Одноатомный иридиевый катализатор на легированном азотом углероде для окисления муравьиной кислоты, синтезированный с использованием общей стратегии «хозяин-гость». Нац. хим. 12 , 764–772 (2020).

    ПабМед Google ученый

  • Гу, Дж. и др. Атомно-дисперсные центры Fe 3+ катализируют эффективное электровосстановление CO 2 до CO Science 364 , 1091–1094 (2019).

    КАС пабмед Google ученый

  • Zhang, Z. et al. Простейшая конструкция одноцентровых катализаторов за счет синергизма захвата микропор и закрепления азота. Нац. коммун. 10 , 1657 (2019).

    ПабМед ПабМед Центральный Google ученый

  • Wang, X. et al. Некоординированные аминогруппы металлоорганических каркасов для закрепления одиночных сайтов Ru в качестве хемоселективных катализаторов гидрирования хинолина. Дж. Ам. хим. соц. 139 , 9419–9422 (2017).

    КАС пабмед Google ученый

  • Лин Л. и др. Производство низкотемпературного водорода из воды и метанола с использованием катализаторов Pt/α-MoC. Природа 544 , 80–83 (2017).

    КАС пабмед Google ученый

  • Корма, А.и другие. Исключительная окислительная активность благодаря низкоатомным кластерам золота на подложке контролируемого размера. Нац. хим. 5 , 775–781 (2013).

    КАС пабмед Google ученый

  • Yao, Y. et al. Одиночные атомы, стабилизированные высокотемпературной ударной волной. Нац. нанотехнологии. 14 , 851–445 857 (2019).

    КАС пабмед Google ученый

  • Чен З.и другие. Гетерогенный одноатомный палладиевый катализатор, превосходящий гомогенные системы по сочетанию Сузуки. Нац. нанотехнологии. 13 , 702–707 (2018).

    КАС пабмед Google ученый

  • Чжан Л. и др. Дефекты графена улавливают атомарные частицы Ni для реакций выделения водорода и кислорода. Chem 4 , 285–297 (2018).

    КАС Google ученый

  • Чжан З.и другие. Термостабильный одноатомный Pt/m-Al 2 O 3 для селективного гидрирования и окисления CO. Нац. коммун. 8 , 16100 (2017).

    КАС пабмед ПабМед Центральный Google ученый

  • Сабатер, С.и другие. Повышение качества катализатора и возможность его повторного использования за счет иммобилизации комплексов металлов на поверхности графена за счет нековалентных взаимодействий. ACS Катал. 4 , 2038–2047 (2014).

    КАС Google ученый

  • Фэн Х. и др. Разработка сильно дефектного стабильного UiO-66 с настраиваемой кислотностью по Льюису-Бренстеду: роль гемилабильного линкера. Дж. Ам. хим. соц. 142 , 3174–3183 (2020).

    КАС пабмед ПабМед Центральный Google ученый

  • Окисление/восстановление (редокс) | У.

    S. Геологическая служба

    Окислительно-восстановительные условия подземных вод сильно влияют на подвижность и стойкость многих загрязняющих веществ в подземных водах. Окислительно-восстановительные условия определяют, выделяются ли некоторые химические компоненты, такие как мышьяк и марганец, из горных пород и отложений водоносного горизонта в грунтовые воды. Окислительно-восстановительные условия также определяют, перемещаются ли некоторые антропогенные загрязнители с грунтовыми водами, вступают в реакцию с материалом водоносного горизонта или разлагаются на другие химические вещества. В результате окислительно-восстановительные условия являются важным фактором, определяющим уязвимость общественных колодцев к загрязнению, а также могут влиять на то, содержат ли подземные воды компоненты в концентрациях, которые вызывают неприятный вкус и запах питьевой воды.

     

    Как протекают окислительно-восстановительные реакции?

    Окислительно-восстановительные процессы требуют наличия одного химического вещества, которое отдает электроны, и другого химического вещества, принимающего эти электроны. Когда химический вид отдает электроны, он «окисляется», а когда другой вид принимает электроны, он «восстанавливается».

    Если в воде присутствует растворенный кислород, он является предпочтительным акцептором электронов, и вода является «кислородной». Атмосфера является источником растворенного в воде кислорода, поэтому окислительно-восстановительные условия в водоносном горизонте вблизи места пополнения обычно кислородные.Если растворенного кислорода нет, вода является «бескислородной», но есть и другие химические вещества — нитраты, марганец, железо, сульфат и углекислый газ в указанном порядке — которые могут принимать электроны вместо кислорода. Окислительно-восстановительные процессы обычно активируются бактериями, которые используют энергию, вырабатываемую этими процессами.

     

    Какая разница, являются ли подземные воды кислородными или бескислородными?

    Окислительно-восстановительные условия грунтовых вод могут быть сильным индикатором загрязняющих веществ, которые могут присутствовать в повышенных концентрациях. Например, концентрации мышьяка и марганца, скорее всего, будут находиться на уровнях, которые превышают контрольные значения для здоровья человека в бескислородных подземных водах, а концентрации урана, селена и нитратов, скорее всего, превысят их контрольные значения в кислородных подземных водах. Знание окислительно-восстановительного состояния подземных вод является важным фактором для прогнозирования того, какие загрязнители и компоненты могут присутствовать в подземных водах на уровнях, представляющих опасность для здоровья человека.

    На самом деле, один из наиболее важных окислительно-восстановительных процессов, происходящих в подземных водах, — восстановление нитратов до газообразного азота под действием микробов — происходит только в бескислородных условиях.Преобразование нитратов в безвредный газообразный азот, тот самый газ, которым мы дышим в атмосфере, является основным способом удаления нитратов из воды.

    Узнайте больше о влиянии окислительно-восстановительных условий на качество подземных вод в основных водоносных горизонтах в девяти основных регионах США

     

    Где грунтовые воды могут быть кислородными или бескислородными?

    Оксидные условия преобладают в рыхлых песчано-гравийных и базальтовых водоносных горизонтах, которые находятся в основном на западе Соединенных Штатов. Кислородные условия также преобладают в водоносных горизонтах кристаллических пород и слоистых песчаниковых и карбонатных водоносных горизонтах, которые находятся в основном в восточной и центральной части Соединенных Штатов. Бескислородные условия более характерны для ледниковых, песчаниковых, карбонатно-каменных и полуконсолидированных прибрежных равнинных водоносных горизонтов, расположенных преимущественно на востоке.

    Возраст подземных вод часто связан с окислительно-восстановительными условиями. В целом, молодые, недавно пополнившиеся подземные воды, скорее всего, будут кислородными, а более старые подземные воды — подземные воды, которые пополнялись сотни, тысячи или даже миллионы лет назад — с большей вероятностью будут бескислородными.В большинстве водоносных горизонтов более старые подземные воды с большей вероятностью будут бескислородными, чем более молодые подземные воды, потому что было больше времени для химических реакций, в которых потребляется растворенный кислород. Однако окислительно-восстановительные условия могут сильно различаться на коротких расстояниях из-за мелкомасштабной изменчивости водоносных горизонтов — например, неравномерного распределения слоев, богатых органическими веществами, или присутствия восстановленных минералов вдоль трещин.

    Подземные воды преимущественно кислородные в вулканических породах и рыхлых песчаных и гравийных водоносных горизонтах, которые находятся в основном на западе Соединенных Штатов.Бескислородные условия более распространены в системе ледниковых водоносных горизонтов и в водоносных горизонтах некоторых других типов горных пород, которые встречаются в основном на севере и востоке. Эти различия в окислительно-восстановительных условиях могут влиять на стойкость некоторых загрязняющих веществ, включая нитраты и некоторые пестициды и летучие органические соединения. Этот рисунок представлен на рис. 3-9 в Циркуляре USGS 1360 «Качество воды в основных водоносных горизонтах США, 1991–2010 гг.». (Источник: Лесли Дезимоун, Геологическая служба США. Общественное достояние.)

    Как определить окислительно-восстановительные условия грунтовых вод?

    Для характеристики окислительно-восстановительных условий в подземных водах был разработан систематический подход.Этот подход может применяться к подземным водам из различных гидрогеологических условий с использованием данных о качестве воды, обычно собираемых в ходе региональных исследований качества воды.

    Загрузите книгу Excel для определения окислительно-восстановительных процессов в грунтовых водах.

     

     

    Окислительно-восстановительные реакции: окисление и восстановление

    Окислительно-восстановительные реакции — реакции, в которых происходит одновременный перенос электронов от одного химического соединения к другому — на самом деле состоят из двух разных реакций: окисление (потеря электронов) и восстановление (прирост электронов).

    Электроны, которые теряются в реакции окисления, — это те же самые электроны, которые приобретаются в реакции восстановления. Эти две реакции обычно называют полуреакциями ; общая реакция называется окислительно-восстановительной ( красной реакции / окислительной реакции).

    Окисление

    Существует три определения окисления:

    • Потеря электронов

    • Прирост кислорода

    • Потеря водорода

    Потеря электронов

    Одним из способов определения окисления является реакция, в которой химическое вещество теряет электроны при переходе от реагента к продукту.Например, когда металлический натрий реагирует с газообразным хлором с образованием хлорида натрия (NaCl), металлический натрий теряет электрон, который затем приобретается хлором.

    Следующее уравнение показывает, что натрий теряет электрон:

    Когда он теряет электрон, химики говорят, что металлический натрий окислился до катиона натрия. (Катион представляет собой ион с положительным зарядом из-за потери электронов. )

    Реакции этого типа довольно распространены в электрохимических реакциях , реакциях, которые производят или используют электричество.

    Прирост кислорода

    Иногда в некоторых реакциях окисления очевидно, что при переходе от реагента к продукту выделяется кислород. Реакции, в которых присоединение кислорода более очевидно, чем присоединение электронов, включают реакции горения ( горение ) и ржавление железа. Вот два примера.

    Сжигание угля:

    Ржавление железа:

    В этих случаях химики говорят, что углерод и металлическое железо окислились до двуокиси углерода и ржавчины соответственно.

    Потеря водорода

    В других реакциях окисление лучше всего рассматривать как потерю водорода. Метиловый спирт (древесный спирт) может окисляться до формальдегида:

    При переходе от метанола к формальдегиду соединение превратилось из четырех атомов водорода в два атома водорода.

    Сокращение

    Как и при окислении, для описания восстановления можно использовать три определения:

    • Прирост электронов

    • Потеря кислорода

    • Прирост водорода

    Прирост электронов

    Восстановление часто рассматривается как приобретение электронов. Например, в процессе гальванического покрытия серебра на чайнике катион серебра восстанавливается до металлического серебра за счет присоединения электрона. Следующее уравнение показывает, что катион серебра получает электрон:

    Когда он получает электрон, химики говорят, что катион серебра восстанавливается до металлического серебра.

    Потеря кислорода

    В других реакциях восстановление проще рассматривать как потерю кислорода при переходе от реагента к продукту. Например, железная руда (преимущественно ржавчина) восстанавливается до металлического железа в доменной печи путем реакции с окисью углерода:

    Железо потеряло кислород, поэтому химики говорят, что ион железа был восстановлен до металлического железа.

    Получение водорода

    В некоторых случаях восстановление можно также описать как прирост атомов водорода при переходе от реагента к продукту. Например, угарный газ и газообразный водород можно восстановить до метилового спирта:

    В этом процессе восстановления CO получил атомы водорода.

    Проигрыш одного — выигрыш другого

    Ни окисление, ни восстановление не могут происходить друг без друга. Когда эти электроны потеряны, что-то должно их получить.

    Рассмотрим, например, результирующее ионное уравнение (уравнение, показывающее только химические вещества, которые изменяются в ходе реакции) для реакции с металлическим цинком и водным раствором сульфата меди(II):

    Эта общая реакция на самом деле состоит из двух полуреакций, показанных ниже.

    Полуреакция окисления — потеря электронов:

    Полуреакция восстановления — присоединение электронов:

    Цинк теряет два электрона; катион меди (II) получает те же два электрона.Zn окисляется. Но без этого катиона меди ( окислитель ) ничего не произойдет. Это необходимый агент для протекания процесса окисления. Окислитель принимает электроны от химических соединений, которые окисляются.

    Катион меди(II) восстанавливается по мере приобретения электронов. Вещество, которое поставляет электроны, называется восстановителем . В этом случае восстановителем является металлический цинк.

    Окислителем являются вещества, которые восстанавливаются, а восстановителем являются вещества, которые окисляются.И окислитель, и восстановитель находятся в левой (реагентной) части окислительно-восстановительного уравнения.

    Реакции окисления и восстановления в обмене веществ: процесс и значение — видео и стенограмма урока

    Окислительно-восстановительные реакции

    Когда мы рассматриваем метаболизм , то есть химические процессы в организме, реакции окисления и восстановления являются лучшими друзьями, то есть одна не может существовать без другой. Из-за этой тесной взаимосвязи мы часто называем их вместе окислительно-восстановительными реакциями , что представляет собой просто комбинацию терминов реакции восстановления и окисления.И, как лучшие друзья человека, эти лучшие химические друзья делят между собой вещи, а именно электроны.

    Мы кое-что знаем об электронах. Во-первых, электроны всегда несут отрицательный заряд. Во-вторых, электроны не существуют сами по себе, вместо этого они должны быть присоединены к атому. На самом деле, когда вы смотрите на любой атом, вы видите электроны, вращающиеся вокруг внешних оболочек, подобно планетам, вращающимся вокруг маленьких солнечных систем. В-третьих, когда электроны движутся, это форма энергии. На самом деле электричество, которое вы подключаете в своем доме, на самом деле представляет собой просто движение электрически заряженных частиц, таких как электроны.

    Как и ваш дом, ваше тело вырабатывает энергию за счет движения электронов, и это движение происходит в рамках реакций, называемых окислением и восстановлением. В частности, мы видим, что реакции окисления связаны с потерей электронов, а реакции восстановления связаны с приобретением электронов. Вы можете вспомнить, как работают эти реакции, используя простую аббревиатуру OIL RIG. OIL расшифровывается как Oxidation Is Loss, то есть электроны теряются в этой реакции, тогда как RIG расшифровывается как Reduction Is Gain, что означает, что электроны приобретаются в реакциях восстановления.

    Клеточное дыхание

    Эти реакции восстановления и окисления можно использовать для объяснения того, как мы получаем энергию из пищи, которую едим. По сути, электроны, потерянные из молекул пищи, помогают производить АТФ. Например, здесь у нас есть красная молекула пищи, которая встречается с другой молекулой, окрашенной в зеленый цвет:

    . Движение электронов

    Если бы мы переместили электрон из красной молекулы пищи в зеленую молекулу, красная молекула потеряла бы электрон и окислилась — помните, аббревиатура OIL говорит нам, что окисление — это потеря.Зеленая получает электрон, и поскольку мы знаем из нашей аббревиатуры RIG, что Reduction Is Gain, эта молекула восстанавливается. Это движение электронов производит энергию вместе с парой побочных продуктов.

    Это очень общий взгляд на окислительно-восстановительные реакции, но это хороший способ понять, как энергия вырабатывается при клеточном дыхании, которое представляет собой процесс окисления молекул пищи для получения энергии. В случае клеточного дыхания электрон захватывается из цикла Кребса , также называемого циклом лимонной кислоты, который представляет собой последовательность химических реакций внутри клетки.

    Вам может помочь представление о цикле Кребса как о поставщике продуктов, подобно Home Depot, который поставляет материалы, в данном случае электроны. Затем этот электрон перемещается в цепь переноса электронов (ETC) , которая представляет собой ряд соединений, передающих электроны от одного к другому. Этот процесс производит энергию в форме АТФ, потому что каждый раз, когда электрон переносится, высвобождается энергия. Следовательно, вы можете думать о цепи переноса электронов как о фабрике, где продукт используется для создания энергии.

    Краткое содержание урока

    Давайте повторим. Мы узнали, что вашему телу необходимо преобразовать пищу, которую вы едите, в форму энергии, которую оно может использовать, а именно АТФ . Для этого используются реакции окисления и восстановления. В частности, мы видим, что реакции окисления связаны с потерей электронов, а реакции восстановления связаны с приобретением электронов, и мы выучили удобную аббревиатуру, которая поможет нам запомнить этот факт. Аббревиатура OIL RIG говорит нам, что Oxidation Is Loss, тогда как RIG расшифровывается как Reduction Is Gain.

    Эти реакции, которые в совокупности называются окислительно-восстановительными реакциями , происходят в клеточном дыхании , которое представляет собой процесс окисления молекул пищи для получения энергии. В клеточном дыхании мы видим, что электроны захватываются из циклов Кребса и переносятся в электрон-транспортную цепь (ETC) . При переносе электронов высвобождается энергия.

    Результаты обучения

    После этого занятия вы сможете:

    • Давать определение реакциям окисления и восстановления, а также клеточному дыханию
    • Определите аббревиатуру, чтобы запомнить движение электронов в окислительно-восстановительных реакциях
    • Кратко опишите роль окислительно-восстановительных реакций в клеточном дыхании

    Реакции восстановления-окисления | Grandinetti Group

    Любая реакция, в которой электроны переносятся между реагентами, называется реакцией восстановления-окисления или окислительно-восстановительной реакцией . Это реакции, в которых одно вещество так сильно хочет электрон, что отбирает его у другого вещества. Удастся это или нет, зависит от того, кого оно встретит. Например, рассмотрим реакцию

    FeCl 2 (водн.) + CeCl 4 (водный) → FeCl 3 (водн.) + CeCl 3 (водный)

    Что здесь произошло? Если мы удалим ионы-спектаторы и напишем суммарное ионное уравнение, мы найдем:

    Fe 2+ (водн.) + Ce 4+ (водный) → Fe 3+ (водный) + Ce 3+ (водный)

    Ce 4+ забрал электрон у Fe 2+ ! Это реакция окисления/восстановления.В этом примере Fe 2+ представляет собой окисленное , а Ce 4+ представляет собой восстановленное . Заряд Fe изменился с +2 до +3, т. е. оно потеряло электронов. Этот процесс называется окислением .

    Окисление : Потеря электрона веществом.

    Точно так же заряд Ce увеличился с +4 до +3, то есть он приобрел электронов. Этот процесс называется редукцией .

    Восстановление : Присоединение электрона веществом.

    Полуреакции

    Реакции окисления/восстановления важны, потому что мы можем использовать их как способ получения электрического тока. Например, мы знаем, что Ce 4+ оттянет электрон от Fe 2+ , когда мы смешаем их в растворе. Хитрость в создании батареи заключается в том, чтобы найти способ заставить Ce 4+ оттягивать электрон от Fe 2+ , когда они не смешаны вместе в одном растворе.

    Для этого мы помещаем две реакции 1/2 в отдельные стаканы и соединяем их солевым мостиком .Солевой мостик электрически соединяет два стакана, но предотвращает смешивание Fe 2+ и Ce 4+ .

    Вам нужно две 1/2 реакции , чтобы провести реакцию, так что мы складываем их вместе.

    Fe 2+ → Fe 3+ + е
    Се 4+ + е → Се 3+
    _________________________________________
    Fe 2+ + Ce 4+ → Fe 3+ + Ce 3+

    Обратите внимание, что электроны с обеих сторон полуреакции должны компенсировать друг друга при суммировании.

    А как насчет других атомов и молекул. Как узнать, достаточно ли сильно одно химическое вещество, чтобы отобрать электрон у другого? Мы просто ссылаемся на список, известный как серия действий .

    Домашнее задание из
    Химия, Центральная наука, 10-е изд.

    4.19, 4.21, 4.23, 4.25, 4.27, 4.39, 4.41, 4.43, 4.45, 4.47, 4.49, 4.51, 4. 53, 4.55, 4.57

    Окислительно-восстановительные реакции. Основы структурной химии

    1. Атом в своем элементарном состоянии имеет степень окисления 0. Это в основном означает, что присутствует только один атом. Например, Fe, S 8 , Ne, H 2 и т. д. имеют степень окисления 0,

    2,. Атом в одноатомном ионе имеет степень окисления, идентичную его заряду. Иону, состоящему из одного атома, уже может быть присвоен заряд, поэтому этот заряд совпадает с его степенью окисления. Например, Na +  имеет степень окисления +1, потому что это заряд атома.Cl имеет степень окисления -1, потому что -1 является зарядом.

    3. Атом в многоатомном ионе или в молекулярном соединении обычно имеет такую ​​же степень окисления, как если бы он был одноатомным ионом. Это имеет ту же идею, что и правило 3. Многоатомный ион, такой как аммоний, NH 4+ , имеет заряд +4, поэтому степень окисления также равна +4. Обычно чем левее элемент в периодической таблице, тем он менее электроотрицательен. Из-за этого металлы обычно имеют положительные степени окисления, а неметаллы — отрицательные степени окисления.

        а. Водород может быть +1 или -1. Если водород связан с металлом, его степень окисления            равна -1, поскольку он является более электроотрицательным элементом. Если он связан с неметаллом, это менее электроотрицательный элемент, поэтому его степень окисления равна +1.

        б. Кислород обычно имеет степень окисления -2. Однако из этого правила есть некоторые исключения. Если соединение содержит либо ион O 2 2-  , либо ковалентную связь O-O, то каждый атом кислорода                имеет степень окисления -1.

        c. Галогены обычно имеют степень окисления -1. Галогены относятся к группе 7А периодической таблицы               . Есть также некоторые исключения из этого правила. Если атом галогена, в основном хлора, брома или йода, связан с кислородом, то он имеет степень окисления +1. Это происходит потому, что кислород более электроотрицательный, чем эти элементы. В Cl 2 O, O имеет степень окисления -2, в то время как каждый атом Cl имеет степень окисления +1.

    4. Сумма степеней окисления равна 0 для нейтрального соединения и равна суммарному заряду многоатомного иона. Это правило говорит само за себя. Например, в серной кислоте (H 2 SO 4 ) мы знаем, что каждый атом H равен +1 (правило 3a), а каждый атом кислорода равен -2 (правило 3b). Полная степень окисления атомов Н составляет +2 и -8 для атомов О. Поскольку соединение не должно иметь суммарного заряда, мы можем заключить, что степень окисления для атома S равна +6.Сумма +2 (атомы H) + -8 (атомы O) + +6 (атом S) равна 0. NH 4 + — еще один пример, который мы можем использовать. Мы знаем, что степень окисления каждого атома Н равна +1 (всего +4). Поскольку суммарный заряд соединения равен +1, мы можем присвоить -3 в качестве степени окисления для атома N.

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован.

    2015-2019 © Игровая комната «Волшебный лес», Челябинск
    тел.:+7 351 724-05-51, +7 351 777-22-55 игровая комната челябинск, праздник детям челябинск