101

100 

0

С)  степень  диссоциации  молекул  H

2

O  на  кислотный  атом  Н  и  основную  ОН 

группу резко возрастает. 

Структурная  схема  взаимодействия  воды  с  никелем  аналогична  схеме 13 

(НОН+Na)  и  схеме  рис. 18 (HCl+Zn). В  сокращенном  виде  эту  реакцию  можно 
представить следующим образом: 

(1)

H  OH      (O=O)
H  OH        OH + OH        HO-HO       HOH + O
(Ni-Ni-Ni)  + 2H         Ni   

    Ni

H-Ni-H

(H-Ni-H)  + O         NiO + H

2

(2)

(3)

 

 

Двухвалентные  атомы  никеля  образуют  цепочечные  молекулы.  Допустим,  что 

имеются  молекула  их  трех  атомов  никеля  и  две  молекулы  воды,  диссоциированные 
на  кислотные  атомы  Н  и  основные

.

ОН  группы.  Два  атома  Н,  обладая  малыми 

размерами  и  большой  энергией  диполя  (ПИ  атома  Н=13,595  эВ)  внедряются  в 
диполь-дипольные связи Ni-Ni (ПИ атома Ni = 7,633 эВ) и образуют гидрид никеля 
НNiH. 

Одновременно  с  этим  две  основные 

.

ОН  группы  от  двух  молекул  воды 

образуют  между  собой  диполь-дипольную  связь  и  формируют  молекулу  перекиси 
водорода  НООН,  которая  в  присутствии  воды  и  металла  легко  разлагается  на 
молекулу  воды  и  атом  кислорода,  обладающий  двумя  валентными  диполями  (ПИ 
атома  О=13,614  эВ).  Известно,  что  гидриды  металлов  весьма  неустойчивы. 
Взаимодействие  активного  атома  кислорода  с  гидридом  никеля  приводит  к 
образованию окисла никеля и выделению водорода. 

Из  схематического  описания  процесса  окисления  металла  следует,  что  сначала 

происходит разделение атомов металла, или его растворение под действием атомов 
Н,  а  затем  совершается  стадия  взаимодействия  атомарного  кислорода, 
получившегося  из  воды,  с  атомом  металла  с  вытеснением  водорода.  Молекула 
кислорода воздуха никакого участия в процессе окисления не принимает. Для того, 
чтобы  она  участвовала  в  окислении,  надо  молекулу  О

2  

разделить  на  атомы,  что 

может  быть  реализовано  или  действием  высокой  температуры  (около 300 °С)  или 
ультрафиолетовым облучением. 

Выделение  водорода  в  реакции  окисления  подтверждается  и  проверяется 

обратной реакцией восстановления по схеме: 

 

300 

0

С 

NiO+H

2

 → Ni + Н

2

О 

 

Действительно,  если  вернуть  к  окислу  водород  в  атомарном  виде,  что 

достигается  нагреванием  до 300-350 

0

С,  то  происходит  вытеснение  атома 

кислорода  от  атома Ni и  образование  молекулы  воды.  Свободный  диполь,  а  это  и 
есть  атом  водорода,  энергетически  конкурирует  с  атомом  никеля,  за  «владение» 
атомом  кислорода.  Поскольку, атом  водорода энергетически сильнее атома никеля, 
то происходит разрыв связи Ni-O и образование связи Н-О. 

Из  рассмотренных  реакций  окисления  и  восстановления  следует,  что  никаких 

отрывов  электронов  от  одного  атома  и  их  присоединения  к  другому  атому  не 
происходит.  Происходит  только  конкуренция  одного  свободного  валентного 
диполя  с  другими  диполями,  которые  участвуют  в  образовании  связи  между  двумя 
атомами;  происходит  вытеснение  одним  диполем  другого  более  слабого  диполя; 
при  этом  помним,  что  валентные  диполи  являются  неотъемлемой  внешней  частью 
кристалла  атома.  Поэтому  считаем,  что  окислительно-восстановительные  реакции 
следует называть реакциями вытеснения или реакциями замещения.