Równanie reakcji redukcji:

Równanie reakcji utleniania:

$\mathrm{Ti}{}^{3+}\to \mathrm{Ti}{}^{4+}+\mathrm{e}{}^{-}$

 

---

Wyjaśnienie:

Reguły dotyczące stopni utlenienia:

1. Suma stopni utlenienia wszystkich atomów w obojętnym związku jest równa 0.
2. Suma stopni utlenienia wszystkich atomów w jonie jest równa ładunkowi tego jonu.
3. Tlen w związkach przyjmuje zwykle -II stopień utlenienia (w H₂O₂ -I, a w OF₂ +II).
4. Wodór w związkach przyjmuje zwykle +I stopień utlenienia (w wodorkach metali -I).
5. Metale w związkach przyjmują dodatnie stopnie utlenienia równe ich wartościowości.
6. Pierwiastki w stanie wolnym mają stopień utlenienia równy 0.

Stopień utlenienia atomów węgla w związkach organicznych ustalamy zgodnie z poniższymi zasadami:

1) Każdy atom węgla rozpatrujemy osobno.

2) Suma stopni utlenienia podstawników oraz atomu węgla jest równa zero (w przypadku jonu jest równa ładunkowi tego jonu)

 Inną metodą obliczenia stopnia utlenienia węgla jest określenie ile elektronów węgiel "traci", a ile "zyskuje" od podstawników:

1) Atomy o większej elektroujemności od węgla, np. O, N "zabierają" od niego tyle elektronów ile wynosi krotność wiązania (2 elektrony przez wiązanie podwójne lub koordynacyjne, 1 elektron przez pojedyncze). 

2) Atomy o mniejszej elektroujemności od węgla, np. H "dostarczają" do niego elektrony.

Gdy sumarycznie atom węgla "stracił" 2 elektrony to jego stopień utlenienia wynosi +II.

Gdy sumarycznie atom węgla "zyskał" 1 elektron to jego stopień utlenienia wynosi -I.

Utleniacz to substrat, którego pierwiastek/jeden z pierwiastków obniża stopień utlenienia.

Reduktor to substrat, którego pierwiastek/jeden z pierwiastków zwiększa stopień utlenienia.

Utlenianie - proces w którym bierze udział reduktor, dochodzi w nim do zwiększenia stopnia utlenienia.

Redukcja - proces w którym bierze udział utleniacz, dochodzi w nim do obniżenia stopnia utlenienia.

 

Aby zapisać zbilansowane równania procesów utleniania i redukcji postępujemy zgodnie z poniższym schematem:

1. Ustalamy stopnie utlenienia wszystkich atomów.
   
   

2. Sprawdzamy, które pierwiastki zmieniły swój stopień utlenienia
   
   

3. Pierwiastek obniża stopień utlenienia przyjmując elektrony, a zwiększa stopień utlenienia oddając elektrony. Dopisujemy odpowiednią ilość elektronów po lewej stronie w procesie redukcji, a po prawej stronie w procesie utlenienia
   
   

4. Uzgadniamy ładunki po lewej i po prawej stronie dopisując jony H₃O⁺ /H⁺ lub jony OH^-, To jakich jonów możemy użyć zależy od środowiska:
   - środowisko kwaśne => H₃O⁺/H⁺
   - środowisko obojętne => H₃O⁺/H⁺ lub OH^- (staramy się użyć takiego jonu, aby po lewej stronie dopisać H₂O)
   - środowisko zasadowe => OH^-

5. Sprawdzamy czy ilości atomów są takie same po lewej i po prawej stronie. Jeśli nie zgadza się ilość atomów tlenu i wodoru dopisujemy cząsteczki wody w odpowiedniej ilości po lewej lub prawej stronie.