Окислительно-восстановительные реакции


Электрохимический потенциалБольшое число химических реакций сопровождается существенным перераспределением электронной плотности. В результате реакций между типичными металлами — донорами электронов — и типичными неметаллами, атомы которых являются акцепторами электронов, происходит процесс переноса электрона от металла к неметаллу и, хотя, строго говоря, и в этом случае возникает молекулярная орбиталь, продукт реакции можно рассматривать как ионное соединение. Если же реакция протекает между атомами, у которых донорные и акцепторные функции выражены нерезко, получается ковалентное соединение; но все же и в этом случае электронная плотность вокруг каждого атома как-то изменяется. Это обычно отмечают, указывая на изменившуюся степень окисления атомов.Для сравнительной оценки способности отдавать и присоединять электрон стремятся разделить пространственно соединения-партнеры и достигнуть установления равновесия между каждой из этих частиц и ее окисленной или восстановленной формой. В водных растворах мерой способности вещества отдавать или присоединять электроны может служить, как известно, электрохимический потенциал. Условились называть разность потенциалов между инертным электродом в данной системе и водородным стандартным электродом окислительно-восстановительным потенциалом или редокс-потенциалом системы. Стандартное значение редокс-потенциала есть такое его значение, которое получается, если в исследуемом растворе активности окисленной и восстановленной форм равны (единице).Если ограничиться стандартными условиями, т. е. концентрации (активности) принимать равными единице, то можно составить удобные таблицы, на основании которых по величине стандартного редокс-потенциала можно судить о направлении той или иной окислительно-восстановительной реакции. Все системы, имеющие более положительный редокс-потенциал, чем данная, будут данную систему окислять, а системы, имеющие менее положительный потенциал, — восстанавливать. Иначе можно сказать, что при взаимодействии двух систем окисляется та, потенциал которой имеет меньшую положительную (или большую отрицательную) величину.
«Биохимическая фармакология»,под ред. проф. П.В.Сергеева

Основой биологического окисления является перенос атомов водорода от окисляемого вещества (например, от углеводов) к кислороду (электроны при этом присоединяются в конечном счете к атому кислорода, а ионы водорода образуют с ионами кислорода воду или пероксид водорода). Примером такой реакции может служить работа дыхательной цепи митохондрий. В этих органеллах энергия запасается в форме энергии химических связей…