Степень окисления. Окислительно-восстановительные реакции

Окислительно-восстановительные реакции · Тема 7 / 35

Степень окисления. Окислительно-восстановительные реакции

Этот урок проведём в дедушкином деревенском саду: раствор медного купороса в железном ведре за ночь «превращается» в медь, самовар разжигают спичкой, бабушка отстирывает пятна отбеливателем. За тремя событиями стоит одно и то же — переход электронов от атома к атому. Мы увидим его в анимациях, научимся вычислять степени окисления, расставлять коэффициенты методом электронного баланса и решим задания ГЭЦ.

≈ 50 минутГлав: 5Заданий ГЭЦ: 8материал 8–11 классов

После урока ты сможешь

• вычислять степени окисления элементов в соединениях и ионах;
• распознавать окисление и восстановление, окислитель и восстановитель;
• расставлять коэффициенты методом электронного баланса;
• проводить расчёты с учётом двойной роли кислоты — окислителя и среды;
• различать типы ОВР (межмолекулярные, внутримолекулярные, диспропорционирование).

Перед началом вспомни

• Строение атома, валентные электроны, электроотрицательность.
• Химические формулы и заряды ионов: SO₄²⁻, NO₃⁻, NH₄⁺, OH⁻.
• Количество вещества: n = m/M; наименьшее общее кратное (НОК).

Содержание

1. ВведениеСитуация: медный купорос в железном ведреистория и предположение
2. Глава 1Степень окисленияправила, расчёт, степени окисления серы
3. Глава 2Окисление и восстановление. Окислитель и восстановительпереход электронов, роли, как узнать ОВР
4. Глава 3Метод электронного балансаалгоритм, НОК, реакция спички
5. Глава 4Двойная роль кислоты: окислитель и средаHNO₃ и HCl: баланс + соль
6. Глава 5Типы окислительно-восстановительных реакцийвнутримолекулярные, диспропорционирование, отбеливатель
7. ПрактикумТренировка на экзаменационных заданияхзаданий ГЭЦ: 2, с ответом и официальным пояснением
8. ИтогиЗапомникраткий итог и типичные ошибки
9. ИтогиСамостоятельная работазаданий: 6, от простых к сложным

Введение

Ситуация: медный купорос в железном ведре

История

Июльский вечер, дедушкин виноградник в деревне. Ученик 11 класса на каникулах помогает дедушке опрыскивать лозы. Дедушка наливает воду в старое железное ведро и бросает горсть медного купороса (CuSO₄·5H₂O). Раствор становится ярко-синим. Работу откладывают до утра, ведро оставляют под навесом.

Утром ученик удивлён: раствор стал бледно-зелёным, а ведро изнутри покрылось красно-бурым слоем. Дедушка улыбается: «Поэтому купорос и не держат в железной посуде». Позже выясняется, что со стенок ведра растворилось 5,6 г железа. Что это за красный слой, какова его масса и что ночью происходило между атомами?

За ночь цвет раствора меняется, на стенке ведра оседает медь; в круге атом железа отдаёт два электрона иону меди.Сначала предположи

Как ты думаешь, сколько граммов меди осело на стенке ведра? Ответ рассчитаем во 2-й главе.

За тем, что произошло в ведре, стоит переход электронов от одних атомов к другим. Такие реакции называют окислительно-восстановительными (ОВР): ржавление железа, горение, дыхание, работа аккумулятора, получение металлов из руд — всё это ОВР. В этом уроке мы сначала освоим «электронный счёт» атомов — степень окисления, затем проследим за движением электронов и научимся расставлять коэффициенты методом электронного баланса.

Глава 1

Степень окисления

В ковалентной связи общая электронная пара делится между атомами неравномерно: она смещается к атому с большей электроотрицательностью (ЭО). Например, в молекуле HCl пара ближе к хлору: на водороде возникает небольшой положительный (δ+), на хлоре — небольшой отрицательный (δ−) заряд. Чтобы упростить счёт, химики договорились: будем считать, что пара полностью перешла к более электроотрицательному атому. Тогда «условный заряд» каждого атома — целое число.

Анимация · электронная пара смещаетсяВ HCl одна пара переходит к хлору: H +1, Cl −1. В воде обе пары переходят к кислороду: O −2, каждый H +1. Сумма условных зарядов в молекуле всегда равна нулю.Степень окисления

Степень окисления — условный заряд атома, вычисленный в предположении, что все связи в веществе ионные. Сначала пишут знак, затем число: Fe+3, Cl−1 (у заряда иона наоборот: Fe³⁺, Cl⁻). У атомов в простых веществах степень окисления равна нулю: Fe0, O0₂, Cl0₂.

Правила определения степени окисления

1. Сумма степеней окисления всех атомов в молекуле равна 0, в сложном ионе — заряду иона.
2. F всегда −1. O обычно −2 (в пероксидах H₂O₂, Na₂O₂ — −1, в OF₂ +2).
3. H обычно +1 (в гидридах металлов NaH, CaH₂ — −1).
4. Щелочные металлы (Li, Na, K) +1; Be, Mg, Ca, Ba +2; Al +3.
5. Высшая степень окисления элементов главных подгрупп обычно равна номеру группы, низшая у неметаллов — (номер группы − 8): S — +6 и −2, N — +5 и −3, Cl — +7 и −1.

Пример 1

Найдите степень окисления хрома в дихромате калия (K₂Cr₂O₇).

1. Известно: K+1, O−2; степень окисления хрома примем за x.
2. Молекула нейтральна: 2·(+1) + 2x + 7·(−2) = 0.Почему так?

   Степень окисления каждого элемента умножается на число его атомов: в молекуле 2 атома K, 2 Cr и 7 O.

3. 2x = 12, x = +6.
4. Ответ: Cr+6.

Пример 2

Найдите степень окисления азота в ионе аммония (NH₄⁺).

1. В ионе сумма равна заряду иона: x + 4·(+1) = +1.Почему так?

   Ион не нейтрален: его заряд +1, поэтому сумма должна быть не нулём, а +1.

2. x = −3 — низшая степень окисления азота (5 − 8 = −3).
3. Ответ: N−3.

Один и тот же элемент в разных соединениях проявляет разные степени окисления. Рассмотрим четыре знакомых соединения серы и посмотрим, где она стоит на «лестнице».

Анимация · лестница серыАтом в низшей степени (S⁻² в H₂S) может только отдавать электроны, в высшей (S⁺⁶ в H₂SO₄) — только принимать; промежуточные (S⁰, S⁺⁴) открыты для обоих путей.Проверь себя

Какова степень окисления марганца в манганате калия (K₂MnO₄)? (Запиши число без знака.)

2·(+1) + x + 4·(−2) = 0.

Глава 2

Окисление и восстановление. Окислитель и восстановитель

Вернёмся к ведру. Синий цвет раствору придают ионы Cu²⁺. Касаясь атомов железа на стенке ведра, они забирают у них электроны. Проследим за процессом на уровне атомов.

Анимация · железо отдаёт электроны ионам медиСтепень окисления железа растёт от 0 до +2 — оно отдаёт электроны; у меди падает от +2 до 0 — она их принимает. Сколько электронов отдано, столько и принято.Окисление и восстановление

Окисление — отдача электронов атомом (ионом), при этом его степень окисления растёт. Восстановление — присоединение электронов, степень окисления уменьшается. Вещество, отдающее электроны, — восстановитель, принимающее — окислитель. Восстановитель сам окисляется, окислитель сам восстанавливается. Эти два процесса всегда идут вместе.

Fe⁰ − 2e⁻ → Fe⁺²Cu⁺² + 2e⁻ → Cu⁰

История

Вопрос про ведро: Fe + CuSO₄ → FeSO₄ + Cu. Каждый атом железа отдаёт 2 электрона, каждый ион Cu²⁺ принимает 2 — значит, сколько молей железа растворилось, столько молей меди осело. n(Fe) = 5,6/56 = 0,1 моль, n(Cu) = 0,1 моль, m(Cu) = 0,1 · 64 = 6,4 г. Атом меди тяжелее атома железа (64 > 56), поэтому осевший слой тяжелее растворившегося железа. Синих ионов Cu²⁺ стало меньше, бледно-зелёных Fe²⁺ — больше, поэтому цвет раствора изменился.

Какие вещества обычно бывают окислителями, а какие — восстановителями? Это подсказывает правило лестницы: атом в высшей степени окисления может только принимать электроны, в низшей — только отдавать.

Типичные окислители	Типичные восстановители
O₂, O₃, F₂, Cl₂, Br₂; HNO₃, конц. H₂SO₄; KMnO₄, K₂Cr₂O₇, KClO₃; Cu²⁺, Fe³⁺, Ag⁺	металлы; H₂, C, CO; H₂S, NH₃, HI, HBr, HCl (за счёт Cl⁻)
Промежуточная степень — обе роли: SO₂ (S⁺⁴), H₂O₂ (O⁻¹), HNO₂ (N⁺³), Cl₂ (Cl⁰), Fe²⁺.

Обрати внимание на особый случай. В разбавленной серной кислоте окислитель — ион H⁺: активные металлы вытесняют из неё водород. В концентрированной серной кислоте окислитель — атом S+6, водород не выделяется: малоактивные металлы (Cu, Ag) восстанавливают её до SO₂ (S+4), активные — до S или H₂S.

Так спрашивают на экзаменеГЭЦ · 01.06.2025

H₂SO₄(конц.) + Ag ⟶ Какие схемы соответствуют реакции?1. Ag⁰ – 1e⁻ ⟶ Ag⁺¹2. S⁺⁶ + 8e⁻ ⟶ S⁻²3. Ag⁺¹ + 1e⁻ ⟶ Ag⁰4. S⁺⁶ + 2e⁻ ⟶ S⁺⁴

20Ag + 2H₂+6SO₄ → +1Ag₂+6SO₄ + +4SO₂ + 2H₂O1) Ag⁰ − 1e⁻ → Ag⁺¹4) S⁺⁶ + 2e⁻ → S⁺⁴Рисунок меняется вместе с шагами.A) 3, 4B) 2, 3C) 2, 4D) 1, 2E) 1, 4

1. Концентрированная H₂SO₄ окисляет серебро, сама восстанавливается до SO₂: 2Ag + 2H₂SO₄ → Ag₂SO₄ + SO₂↑ + 2H₂O.
2. Степени окисления: Ag 0 → +1; S +6 → +4 (в SO₂). В Ag₂SO₄ сера остаётся +6.Почему так?

   Серебро — малоактивный металл: восстановить серу до S⁻² оно не может — схема 2 подходит для активных металлов.

3. Подходят схемы 1 (Ag⁰ − 1e⁻ → Ag⁺¹, окисление) и 4 (S⁺⁶ + 2e⁻ → S⁺⁴, восстановление). Схема 3 — обратный процесс.Почему так?

   Серебро отдаёт электроны (восстановитель), а не принимает их.

4. Ответ: 1, 4 (вариант E).

Официальное пояснение ГЭЦ (01.06.2025)

… 1. верно; Ag⁰ – 1e⁻ ⟶ Ag⁺¹4. верно; S⁺⁶ + 2e⁻ ⟶ S⁺⁴Источник: пояснение ГЭЦ (перевод с азербайджанского) — 01.06.2025, I группа специальностей (PDF)

Чтобы проверить, является ли реакция ОВР, сравни степени окисления каждого элемента слева и справа: если меняется хотя бы одна — это ОВР. Реакции замещения с участием простого вещества — всегда ОВР; реакции обмена и соединение основных оксидов с водой — не ОВР.

Так спрашивают на экзаменеГЭЦ · 07.06.2026

Определите окислительно-восстановительные реакции.

Рисунок меняется вместе с шагами.A) 2, 4B) 2, 3C) 1, 4D) 1, 2E) 1, 3

1. 1: Zn + 2HCl → ZnCl₂ + H₂↑ — Zn 0 → +2, H +1 → 0: это ОВР.
2. 2: Na₂O + H₂O → 2NaOH — Na +1, O −2, H +1 одинаковы с обеих сторон: не ОВР.Почему так?

   При соединении основного оксида с водой электроны не переходят — ионы лишь перегруппировываются.

3. 3: CaC₂ + 2H₂O → Ca(OH)₂ + C₂H₂↑ — углерод и в CaC₂, и в C₂H₂ имеет −1: не ОВР.Почему так?

   В CaC₂: +2 + 2x = 0 → x = −1; в C₂H₂: 2x + 2 = 0 → x = −1. Это гидролиз (обмен).

4. 4: этилен обесцвечивает раствор KMnO₄: 3C₂H₄ + 2KMnO₄ + 4H₂O → 3C₂H₄(OH)₂ + 2MnO₂ + 2KOH — Mn +7 → +4, C −2 → −1: это ОВР.
5. Ответ: 1, 4 (вариант C).

Официальное пояснение ГЭЦ (07.06.2026)

1. Zn + 2HCl → ZnCl₂ + H₂ (Окислительно-восстановительная реакция) 2. Na₂O + H₂O → 2NaOH (Не окислительно-восстановительная реакция) 3. CaC₂ + 2H₂O → Ca(OH)₂ +C₂H₂ (Не окислительно-восстановительная реакция) 4. 3C₂H₄+4H₂O+2KMnO₄ → 3C₂H₄(OH)₂+2MnO₂+2KOH (Окислительно-восстановительная реакция)Источник: пояснение ГЭЦ (перевод с азербайджанского) — 07.06.2026, IV группа специальностей (PDF)

Проверь себя

Сколько электронов принимает один атом марганца при переходе Mn⁺⁷ → Mn⁺² (KMnO₄ в кислой среде)?

Число принятых электронов = разность степеней окисления: 7 − 2.

Глава 3

Метод электронного баланса

История

В тот же вечер решают пить чай под навесом. Дедушка насыпает в самовар скорлупу орехов и чиркает спичкой о коробок: «чирк» — спичка вспыхивает, поднимается белый дымок. Ученик читает надпись на коробке: в головке — бертолетова соль (KClO₃), на боковой полоске — красный фосфор (P).

В момент трения фосфор и бертолетова соль соприкасаются, и идёт реакция: P + KClO₃ → KCl + P₂O₅ (белый дым — P₂O₅). Сколько электронов отдаёт каждый атом фосфора, сколько принимает каждый атом хлора и в каком мольном отношении реагируют эти вещества?

Головку спички чиркают о фосфорную полоску, она вспыхивает; из трубы самовара поднимается дым.

В предыдущей главе мы видели: в ОВР число отданных электронов равно числу принятых. Этот простой факт позволяет найти коэффициенты уравнения.

Метод электронного баланса — алгоритм

1. Расставь степени окисления всех элементов и найди те, что меняются.
2. Запиши полуреакции окисления и восстановления: сколько электронов отдаётся, сколько принимается.
3. Найди множители по наименьшему общему кратному (НОК) отданных и принятых электронов.
4. Поставь множители перед восстановителем, окислителем и их продуктами.
5. Уравняй остальные атомы: сначала металлы и кислотные остатки, затем водород; проверь по кислороду.

Пример 3

Расставьте коэффициенты: NH₃ + O₂ → NO + H₂O (каталитическое окисление аммиака — первая стадия производства азотной кислоты).

1. Меняются: N−3 → N+2, O0₂ → O−2; водород остаётся +1.
2. N⁻³ − 5e⁻ → N⁺² |×4; O₂⁰ + 4e⁻ → 2O⁻² |×5 (НОК = 20).Почему так?

   В молекуле O₂ два атома, каждый принимает 2 электрона — молекула принимает 4.

3. 4NH₃ + 5O₂ → 4NO + 6H₂O: H 12 = 12; O 10 = 4 + 6.
4. Ответ: 4NH₃ + 5O₂ → 4NO + 6H₂O.

Теперь «взвесим» реакцию спички на электронных весах: электроны, отданные атомами фосфора, — в левую чашу, принятые хлором — в правую.

Анимация · электронные весы: P и KClO₃На каждом шаге частица добавляется на сторону, где электронов меньше. НОК 5 и 6 равно 30: 6 атомов фосфора отдают 30 электронов, 5 KClO₃ принимают 30.История

Вопрос про спичку. Фосфор P0 → P+5 — каждый атом отдаёт 5 электронов; хлор Cl+5 → Cl−1 — каждый атом принимает 6. Баланс: 6P + 5KClO₃ → 5KCl + 3P₂O₅, т. е. фосфор и бертолетова соль реагируют в мольном отношении 6 : 5: 1 моль KClO₃ окисляет 1,2 моль фосфора. Такая смесь воспламеняется даже от трения — поэтому в спичках они разделены, а смешивать такие вещества дома нельзя.

Так спрашивают на экзаменеГЭЦ · 07.06.2026

Вычислите отношение коэффициента восстановителя к коэффициенту окислителя в уравнении реакции. P + KClO₃ → KCl + P₂O₅

0P + K+5ClO₃ → K−1Cl + +5P₂O₅P⁰ − 5e⁻ → P⁺⁵ | ×6Cl⁺⁵ + 6e⁻ → Cl⁻¹ | ×56P + 5KClO₃ → 5KCl + 3P₂O₅6 : 5 = 1,2

1. Степени окисления: P0 → P+5 (в P₂O₅), Cl+5 → Cl−1 (в KCl); K +1 и O −2 не меняются.
2. P⁰ − 5e⁻ → P⁺⁵ |×6; Cl⁺⁵ + 6e⁻ → Cl⁻¹ |×5.Почему так?

   НОК(5; 6) = 30: 30/5 = 6 атомов фосфора, 30/6 = 5 атомов хлора.

3. 6P + 5KClO₃ → 5KCl + 3P₂O₅. Проверка: O 15 = 15; K и Cl 5 = 5. Внимание: в пояснении ГЭЦ в продуктах записано «6KCl» — калия и хлора должно быть 5; на ответ это не влияет.
4. Восстановитель — P (коэффициент 6), окислитель — KClO₃ (коэффициент 5): 6/5 = 1,2.Почему так?

   Спрашивается отношение коэффициента восстановителя к коэффициенту окислителя — следи за порядком.

5. Ответ: 1,2.

Официальное пояснение ГЭЦ (07.06.2026)

6P + 5KClO₃ → … 3P₂O₅ Окислитель: KClO₃ (коэффициент 5) Восстановитель: P (коэффициент 6) Отношение: 6/5 = 1,2Источник: пояснение ГЭЦ (перевод с азербайджанского) — 07.06.2026, I группа специальностей (PDF)

В лаборатории выбери реакцию и меняй число частиц. Весы уравновешиваются, когда электроны, отданные восстановителем, равны электронам, принятым окислителем. Найди наименьшие целые коэффициенты.

Лаборатория · электронные весычастиц восстановителя1частиц окислителя1Проверь себя

Расставь коэффициенты методом электронного баланса: H₂S + O₂ → SO₂ + H₂O. Каков коэффициент O₂?

S⁻² − 6e⁻ → S⁺⁴, O₂ + 4e⁻ → 2O⁻²; НОК(6; 4) = 12.

Глава 4

Двойная роль кислоты: окислитель и среда

Утром дедушка хочет соскоблить медный слой из ведра, а ученик спрашивает: можно ли растворить медь кислотой? Разбавленная соляная кислота на медь не действует — медь стоит в ряду после водорода. Азотная же кислота медь растворяет, потому что окислитель в ней не H⁺, а атом N+5. Но здесь есть интересная деталь: окислителем становится не вся азотная кислота.

Анимация · 8 HNO₃: кто что делает?3 атома меди отдают 6 электронов; их принимают всего 2 молекулы HNO₃ (N⁺⁵ → N⁺², NO). Ещё 6 молекул HNO₃ не окислители — они переходят в ионы NO₃⁻ соли 3Cu(NO₃)₂. Атомы водорода дают 4 молекулы воды.Окислитель + среда

В некоторых реакциях часть кислоты — окислитель (или восстановитель), а другая часть образует соль — играет роль среды. Тогда коэффициент кислоты = часть из баланса + часть, нужная для соли. Пример: 3Cu + 8HNO₃(разб.) → 3Cu(NO₃)₂ + 2NO↑ + 4H₂O — 2 + 6 = 8; с концентрированной кислотой: Cu + 4HNO₃(конц.) → Cu(NO₃)₂ + 2NO₂↑ + 2H₂O — 2 + 2 = 4.

Так спрашивают на экзаменеГЭЦ · 12.07.2026

Расставьте коэффициенты в уравнении реакции и вычислите отношение x/y.

A) 2B) 3C) 9D) 4E) 6Cu⁰ − 2e⁻ → Cu⁺² | ×3N⁺⁵ + 3e⁻ → N⁺² | ×23Cu + 8HNO₃ → 3Cu(NO₃)₂ + 2NO + 4H₂O

1. Меняются: Cu0 → Cu+2, N+5 → N+2 (в NO); в Cu(NO₃)₂ азот остаётся +5.
2. Cu⁰ − 2e⁻ → Cu⁺² |×3; N⁺⁵ + 3e⁻ → N⁺² |×2: 3Cu и 2NO.Почему так?

   НОК(2; 3) = 6 электронов.

3. Для соли 3Cu(NO₃)₂ нужно ещё 6 NO₃⁻: всего HNO₃ 2 + 6 = 8. Водород: 8 H → 4H₂O. 3Cu + 8HNO₃ → 3Cu(NO₃)₂ + 2NO + 4H₂O; O: 24 = 18 + 2 + 4.Почему так?

   В нитрат-ионах соли степень окисления азота не меняется, но в уравнении они тоже записаны как HNO₃.

4. ГЭЦ берёт в качестве «коэффициента окислителя» полный коэффициент HNO₃ в уравнении: x = 8, y = 4, x/y = 2. (Если взять только 2 восстановленные молекулы, получилось бы 0,5 — такого варианта нет.)
5. Ответ: 2 (вариант A).

Официальное пояснение ГЭЦ (12.07.2026)

В данном уравнении реакции Cu – восстановитель, а HNO₃ – окислитель. Расставив коэффициенты в этом уравнении, 3Cu + 8HNO₃ → 3Cu(NO₃)₂ + 2NO + 4H₂O определим, что x = 8, y = 4. Значит, x/y = 2Источник: пояснение ГЭЦ (перевод с азербайджанского) — 12.07.2026, I группа специальностей (PDF)

Так спрашивают на экзаменеГЭЦ · 12.07.2026

Сколько граммов воды образуется в реакции Cu + HNO₃ → Cu(NO₃)₂ + NO + H₂O при восстановлении 1 моль окислителя? Mᵣ(H₂O)=18

Рисунок меняется вместе с шагами.A) 18B) 36C) 90D) 54E) 27

1. Уравнение то же: 3Cu + 8HNO₃ → 3Cu(NO₃)₂ + 2NO + 4H₂O.
2. «Восстановившийся моль окислителя» — это HNO₃, перешедшая в NO: из 8 моль восстанавливаются только 2. На эти 2 моль приходится 4 моль воды.Почему так?

   Здесь речь о восстановившейся части, а в предыдущем задании — о полном коэффициенте в уравнении: внимательно читай формулировку.

3. Пропорция: 2 моль — 4 · 18 г; 1 моль — x г.
4. x = 4 · 18 / 2 = 36 г.
5. Ответ: 36 г (вариант B).

Официальное пояснение ГЭЦ (12.07.2026)

3Cu + 8HNO₃ → 3Cu(NO₃)₂ + 2NO + 4H₂O … x = 36 г H₂OИсточник: пояснение ГЭЦ (перевод с азербайджанского) — 12.07.2026, IV группа специальностей (PDF)

То же бывает и с кислотой-восстановителем. В лаборатории хлор получают так: MnO₂ + 4HCl → MnCl₂ + Cl₂↑ + 2H₂O. Здесь Mn+4 + 2e⁻ → Mn+2, 2Cl−1 − 2e⁻ → Cl0₂: из 4 HCl две — восстановитель (дают Cl₂), две образуют соль MnCl₂.

Проверь себя

В реакцию MnO₂ + 4HCl → MnCl₂ + Cl₂ + 2H₂O вступает 3 моль MnO₂. Сколько моль HCl окисляется?

На 1 моль MnO₂ окисляется 2 моль HCl (переходит в Cl₂).

Глава 5

Типы окислительно-восстановительных реакций

История

Днём бабушка стирает рабочую рубашку дедушки: за работой в саду на ней остались зелёные пятна от травы. Она добавляет в таз немного отбеливателя — пятна бледнеют на глазах. Ученик читает на бутылке: «содержит гипохлорит натрия (NaClO); не смешивать с кислотными чистящими средствами!»

Отбеливатель на заводе получают, пропуская хлор через раствор гидроксида натрия: Cl₂ + 2NaOH → NaCl + NaClO + H₂O. Может ли хлор здесь быть и окислителем, и восстановителем? Какая доля атомов хлора восстанавливается?

Капли отбеливателя обесцвечивают пятна; в круге атомы молекулы хлора обмениваются электроном.

По тому, где находятся атомы-окислители и атомы-восстановители, ОВР делят на четыре типа.

• межмолекулярные — окислитель и восстановитель — в разных веществах: Fe + CuSO₄ → FeSO₄ + Cu.
• внутримолекулярные — оба в одном веществе, это разные элементы: 2KClO₃ t, MnO₂→ 2KCl + 3O₂; 2HgO t→ 2Hg + O₂.
• диспропорционирование — атомы одного элемента и окисляются, и восстанавливаются: Cl₂ + 2NaOH → NaCl + NaClO + H₂O; 2H₂O₂ → 2H₂O + O₂.
• конпропорционирование — один элемент из разных степеней приходит к одной: 2H₂S + SO₂ → 3S + 2H₂O.

Диспропорционирование возможно только для атома в промежуточной степени (вспомни лестницу): Cl⁰ может идти и вниз (Cl⁻), и вверх (Cl⁺¹, Cl⁺⁵). На холоде и при нагревании продукты разные.

Анимация · диспропорционирование хлораНа холоде один атом хлора отдаёт другому 1 электрон: Cl⁺¹ (гипохлорит) и Cl⁻¹. При нагревании один атом отдаёт 5 электронов (Cl⁺⁵, хлорат), пять атомов принимают по 1 электрону.История

Вопрос про отбеливатель. Cl₂ + 2NaOH → NaCl + NaClO + H₂O: один атом хлора Cl0 → Cl−1 (восстановление), другой Cl0 → Cl+1 (окисление). Значит, хлор — и окислитель, и восстановитель, восстанавливается 50 % его атомов. При нагревании же 3Cl₂ + 6NaOH → 5NaCl + NaClO₃ + 3H₂O — 5 атомов из 6, т. е. ≈ 83 %. Предупреждение на этикетке тоже про ОВР: NaClO + 2HCl → NaCl + Cl₂↑ + H₂O — Cl⁺¹ и Cl⁻¹ превращаются в ядовитый Cl₂ (Cl⁰) (конпропорционирование). Поэтому отбеливатель никогда нельзя смешивать с кислотными средствами.

Так спрашивают на экзаменеГЭЦ · 13.07.2025

KOH + Cl₂ t→ KCl + KClO₃ + H₂O что верно для этой реакции?1. Cl₂ является и окислителем, и восстановителем2. KCl — продукт окисления3. KClO₃ — восстановитель

KOH + 0Cl₂ t→ K−1Cl + K+5ClO₃ + H₂OCl⁰ + 1e⁻ → Cl⁻¹ | ×5Cl⁰ − 5e⁻ → Cl⁺⁵ | ×13Cl₂ + 6KOH t→ 5KCl + KClO₃ + 3H₂OA) 1, 3B) только 3C) только 2D) только 1E) 1, 2

1. Степени окисления: в Cl₂ 0, в KCl −1, в KClO₃ +5. Меняется только хлор: Cl⁰ + 1e⁻ → Cl⁻¹ |×5, Cl⁰ − 5e⁻ → Cl⁺⁵ |×1.
2. 1 — верно: атомы одного вещества (Cl₂) и принимают, и отдают электроны — диспропорционирование.Почему так?

   Уравнение с коэффициентами: 3Cl₂ + 6KOH → 5KCl + KClO₃ + 3H₂O.

3. 2 — неверно: KCl образовался при присоединении электронов, это продукт восстановления.
4. 3 — неверно: KClO₃ — продукт (продукт окисления); восстановитель — исходное вещество, Cl₂.Почему так?

   Окислитель и восстановитель — вещества левой части; справа — их продукты.

5. Ответ: только 1 (вариант D).

Официальное пояснение ГЭЦ (13.07.2025)

KOH + Cl₂ t→ KCl + KClO₃ + H₂O По изменению степени окисления Cl₂ является и окислителем, и восстановителем, KCl — продукт восстановления, KClO₃ — продукт окисления.Источник: пояснение ГЭЦ (перевод с азербайджанского) — 13.07.2025, I группа специальностей (PDF)

Пример 4

Определите тип реакции 2KClO₃ → 2KCl + 3O₂ (разложение бертолетовой соли в присутствии MnO₂) и составьте электронный баланс.

1. Меняются: Cl+5 → Cl−1 и O−2 → O0 — оба в одном веществе (KClO₃), это разные элементы.
2. Cl⁺⁵ + 6e⁻ → Cl⁻¹ |×2; 2O⁻² − 4e⁻ → O₂⁰ |×3 — 12 электронов.Почему так?

   При образовании одной молекулы O₂ два атома кислорода отдают 4 электрона; НОК(6; 4) = 12.

3. Ответ: внутримолекулярная ОВР; 2KClO₃ → 2KCl + 3O₂, переходит 12 электронов.

Проверь себя

В реакции Cl₂ + 2NaOH → NaCl + NaClO + H₂O участвует 2 моль Cl₂. Сколько моль электронов переходит?

В каждой молекуле Cl₂ один атом передаёт другому 1 электрон.

Практикум

Тренировка на экзаменационных заданиях

Эти задания взяты из экзаменов ГЭЦ. Сначала реши сам, затем открой «Ответ и пояснение ГЭЦ».

ГЭЦ · 13.07.2025

Что неверно для реакции K₂Cr₂O₇ + 14HCl → 2KCl + 2CrCl₃ + 3Cl₂ + 7H₂O?1. Коэффициент окислителя равен 12. Коэффициент восстановителя равен 143. Коэффициент окислителя равен 34. 6 моль HCl окисляется5. 14 моль HCl восстанавливается

A) 1, 2B) 3, 5C) 3, 4D) 2, 4E) 1, 5Ответ и пояснение ГЭЦ

Ответ: 3, 5 (вариант B).

окислитель: Cr⁺⁶ → Cr³⁺ восстановитель: Cl⁻ → Cl⁰ Согласно схемам, K₂Cr₂O₇ — окислитель, а HCl — восстановитель. Как видно из уравнения реакции, коэффициент окислителя (K₂Cr₂O₇) равен 1, восстановителя (HCl) — 14. Из вступившего в реакцию HCl 8 моль израсходовано на образование соли, а 6 моль окислилось. Из приведённых утверждений 1, 2, 4 верны, а 3 и 5 неверны.Источник: пояснение ГЭЦ (перевод с азербайджанского) — 13.07.2025, IV группа специальностей (PDF)

ГЭЦ · 07.06.2026

Установите соответствие.Свойства хлора1. Хлор — восстановитель2. Хлор — окислитель3. Хлор — и окислитель, и восстановительРеакцииa. Cl₂+Ca(OH)₂ t→b. Zn+HCl →c. Cl₂+KOH t→d. KClO₃ MnO₂, t→e. MnO₂+HCl →

Открытое задание: запиши ответ сам.

Ответ и пояснение ГЭЦ

Ответ: 1 – e; 2 – d; 3 – a, c. Внимание: реакция c при нагревании идёт так: 3Cl₂ + 6KOH → 5KCl + KClO₃ + 3H₂O (Cl⁺⁵); уравнение a в пояснении (гипохлорит) относится к холоду, а при нагревании 6Cl₂ + 6Ca(OH)₂ → 5CaCl₂ + Ca(ClO₃)₂ + 6H₂O — в обоих случаях хлор и окислитель, и восстановитель; в реакции b степень окисления хлора не меняется (−1 → −1), окислитель — H⁺, поэтому b не подходит ни к одному свойству.

a. 2Cl₂+ 2Ca(OH)₂ → CaCl₂ + Ca(ClO)₂ + 2H₂O Хлор и окислитель, и восстановитель … c. … Хлор и окислитель, и восстановитель d. 2KClO₃ MnO₂, t→ 2KCl + 3O₂ Хлор — окислитель e. MnO₂+ 4HCl → MnCl₂ + 2H₂O + Cl₂ Хлор — восстановительИсточник: пояснение ГЭЦ (перевод с азербайджанского) — 07.06.2026, IV группа специальностей (PDF)

Итоги

Запомни

• Степень окисления — условный заряд атома, если считать все связи ионными; сумма в молекуле 0, в ионе — заряд иона.
• F −1; O обычно −2 (в H₂O₂ −1, в OF₂ +2); H обычно +1 (в гидридах −1); щелочные металлы +1, Mg, Ca +2, Al +3; в простых веществах 0.
• Окисление — отдача электронов (степень растёт), восстановление — присоединение (степень уменьшается); восстановитель окисляется, окислитель восстанавливается.
• Высшая степень — только окислитель, низшая — только восстановитель, промежуточная — и то и другое.
• Электронный баланс: отданные электроны = принятые; множители по НОК — это коэффициенты: 6P + 5KClO₃ → 5KCl + 3P₂O₅.
• Кислота может быть и окислителем, и средой: 3Cu + 8HNO₃ → 3Cu(NO₃)₂ + 2NO + 4H₂O — из 8 HNO₃ восстанавливаются только 2.
• Типы: межмолекулярные, внутримолекулярные (2KClO₃ → 2KCl + 3O₂), диспропорционирование (Cl₂ + 2NaOH → NaCl + NaClO + H₂O), конпропорционирование (2H₂S + SO₂ → 3S + 2H₂O).

Типичные ошибки

«Окислитель окисляется».

Наоборот: окислитель принимает электроны и сам восстанавливается; окисляется восстановитель.

«Степень окисления кислорода всегда −2».

В пероксидах (H₂O₂, Na₂O₂) −1, в OF₂ +2, в O₂ и O₃ — 0.

«В уравнении Cu + HNO₃ коэффициент HNO₃ равен 2 из баланса».

2 молекулы — окислитель, ещё 6 идут на соль Cu(NO₃)₂: коэффициент 8.

«Степень окисления — то же, что валентность».

В Cl₂ валентность хлора I, а степень окисления 0; в H₂O₂ валентность кислорода II, степень окисления −1.

Итоги

Самостоятельная работа

Задания расположены от простых к сложным. Сначала реши сам, потом выбери вариант; пояснение откроется после ответа.

1 · Уровень 1

Какова степень окисления азота в HNO₃?

(+1) + x + 3·(−2) = 0 → x = +5.

2 · Уровень 1

Что является восстановителем в реакции Zn + CuSO₄ → ZnSO₄ + Cu?

Zn⁰ − 2e⁻ → Zn⁺²: цинк отдаёт электроны и сам окисляется.

3 · Уровень 2

Какое вещество (по сере) может быть только окислителем?

В H₂SO₄ S⁺⁶ — высшая степень, сера может только принимать электроны.

4 · Уровень 2

Какова сумма коэффициентов в уравнении Al + O₂ → Al₂O₃?

Al⁰ − 3e⁻ → Al⁺³ |×4, O₂ + 4e⁻ → 2O⁻² |×3: 4Al + 3O₂ → 2Al₂O₃; 4 + 3 + 2 = 9.

5 · Уровень ГЭЦ

В реакцию MnO₂ + HCl → MnCl₂ + Cl₂ + H₂O вступает 0,5 моль MnO₂. Сколько моль HCl окисляется?

MnO₂ + 4HCl → MnCl₂ + Cl₂ + 2H₂O: из 4 HCl две окисляются до Cl₂; 0,5 моль MnO₂ → 1 моль HCl.

6 · Уровень ГЭЦ

К какому типу относится реакция 2KMnO₄ → K₂MnO₄ + MnO₂ + O₂?

Mn⁺⁷ восстанавливается (+6 и +4), O⁻² окисляется (0) — оба в одном веществе, но это разные элементы.

Экзаменационные задания и официальные пояснения — ГЭЦ (PDF на азербайджанском языке, в уроке — в переводе):

1. 01.06.2025, I группа специальностей (PDF) — вариант A, 82; B-69, C-82, D-79
2. 13.07.2025, I группа специальностей (PDF) — вариант A, 62; B-81, C-61, D-75
3. 13.07.2025, IV группа специальностей (PDF) — вариант A, 35; B-32, C-44, D-42
4. 07.06.2026, I группа специальностей (PDF) — вариант A, 83; B-85, C-84, D-85
5. 07.06.2026, IV группа специальностей (PDF) — вариант A, 52; B-39, C-45, D-34; вариант A, 57; B-57, C-57, D-57
6. 12.07.2026, I группа специальностей (PDF) — вариант A, 83; B-83, C-83, D-85
7. 12.07.2026, IV группа специальностей (PDF) — вариант A, 44; B-52, C-50, D-48

История, сцены, примеры, задания «Проверь себя» и «Самостоятельная работа» — наши, не из материалов ГЭЦ. Задания и пояснения ГЭЦ даны в переводе с азербайджанского; знак «…» обозначает пропущенную часть.