Redoxreacties - Chemistry Notes PDF

REDOXREACTIES  OXIDATIEGETAL = bindingsvermogen van een atoom  bepaald door elektrische lading van het atoom, werkelijk of denkbeeldig  Romeins cijfer voorafgegaan door een + of - teken OG van elementen  varieert tussen welbepaalde uiterste waarden, bepaald door de ligging van...

REDOXREACTIES  OXIDATIEGETAL = bindingsvermogen van een atoom  bepaald door elektrische lading van het atoom, werkelijk of denkbeeldig  Romeins cijfer voorafgegaan door een + of - teken OG van elementen  varieert tussen welbepaalde uiterste waarden, bepaald door de ligging van het element in het PSE  maximale positief OG = positieve groepsnummer  minimale negatief OG = groepsnummer – acht  nooit bedraagt het OG meer dan + VII en minder dan -IV OG van verbindingen  anorganische  organische  OXIDATIEGETAL Anorganische verbindingen  som van de oxidatiegetallen van alle atomen = aan de rechtsboven vermelde lading  in een enkelvoudige stof = OG aflezen uit de symbolische voorstelling  in een samengestelde stof = OG berekenen, waarbij volgende regels gelden: O = -II uitz. -I of +II in peroxiden (H2O2) + fluorverbindingen (OF2) H = +I uitz. -I in hydriden: NaH, CaH2) F = -I (meest elektronegatieve element) elementen uit groep IA = +I elementen uit groep IIA = +II elementen uit groep IIIA = +III  OXIDATIEGETAL Anorganische verbindingen  OXIDATIEGETAL Organische verbindingen = koolstofverbindingen = atoomverbindingen  OG bepalen via denkbeeldige lading: Elk gemeenschappelijk elektronenpaar wordt denkbeeldig volledig ter beschikking gesteld van het atoom met de grootste elektronegatieve waarde.  elk ‘gegeven’ elektron betekent een lading +I  elk ‘ontvangen’ elektron betekent een lading -I bvb. HCOOH OG(H) = +I OG(O) = -II OG(C) = +II  OXIDATIEGETAL Organische verbindingen  OG bepalen via denkbeeldige lading:  elk ‘gegeven’ elektron betekent een lading +I  elk ‘ontvangen’ elektron betekent een lading -I OG(H) = +I OG(O) = -II OG(C1) = -III OG(C2) = +I  CHEMISCHE REACTIES Ionenverbindingsreacties  uitwisseling van ionen  OG van alle elementen ongewijzigd Ca(OH)2 + H2SO4 CaSO4 + 2 H 2O OG: +II -II +I +I +VI –II +II +VI –II +I -II Redoxreacties  uitwisseling van elektronen  OG van sommige aanwezige elementen gewijzigd Ca + H2SO4 CaSO4 + H2 OG: 0 +I +VI –II +II +VI –II 0 Oxidatie (Ox) Reductie (Red)  REDOXREACTIE = reactie tussen een reductor of elektronendonor en een oxidator of elektronenacceptor waarbij elektronen uitgewisseld worden.  oxidator (OX1) die elektronen opneemt, zet om in een geconjugeerde reductor (RED1) OX1 + n e- ⇌ RED1 [OX1/RED1] = reductie  reductor (RED2) die elektronen afgeeft, zet om in een geconjugeerde oxidator (OX2) RED2 ⇌ OX2 + n e- [OX2/RED2] = oxidatie Bij iedere redoxreactie  twee redoxkoppels: OX1 + RED2 ⇌ RED1 + OX2  REDOXREACTIE = twee redoxkoppels die elektronen uitwisselen OX1 + RED2 ⇌ RED1 + OX2 Voorbeeld 2 Fe3+ + 2 I- ⇌ 2 Fe2+ + I2 Redoxkoppels: Fe3+/ Fe2+ en I2 / I- Deelreacties:  Oxidatie  [ Fe3+ + e- ⇌ 2 Fe2+ ]. 2  Reductie  2 I- ⇌ I2 + 2 e- # elektronen opgenomen = # elektronen afgestaan  VOORBEELDEN https://www.youtube.com/watch?v=1NKI0gxbQZA#t= 4.634147601 + https ://www.youtube.com/watch?annotation_id=annotation_292451 7037&feature=iv&src_vid=dC41uXYb7Dg&v= ba_dPxTZb30  OPDRACHTEN 1) Chemie leeft: p133-134 lezen en invullen  afgeven! 2) Oefeningen 3  7 verbeteren 3) Onderzoek 7 voorbereiden OPSTELLEN VAN REDOXREACTIES Oxidatiegetalmethode  reacties in vaste, gesmolten of gasfase OPDRACHT  Bestudeer voorbeeld op p135  Maak oefeningen 8 en 10 (p167-169)  Corrigeer met verbetersleutel op SOL TAAK  Oef. 9 (bereiding van salpeterzuur) maken  Afgeven maandag 13/02 (LU5) OPSTELLEN VAN REDOXREACTIES Ion-elektronmethode in waterig milieu (zuur, neutraal of basisch) OPDRACHT  Bestudeer voorbeelden op p136 en p137  Maak oefeningen 11 en 13  Corrigeer met verbetersleutel op SOL TAAK  Oef. 12 (ademtester) maken  Afgeven maandag 13/02 (LU5)  STERKTE VAN OX EN RED A - Standaardreductiepotentiaal metalen plaat + H2O: deeltjes uit de buitenste laag lossen op in het water als metaalionen volgens de reactie M ⇌ Mn+ + n e-  STERKTE VAN OX EN RED A – Standaardreductiepotentiaal (p138) Hoe gemakkelijker OX elektronen opneemt, hoe sterker OX is. Hoe sterker OX is, hoe zwakker de geconjugeerde RED. Het evenwicht van de reductie deelreactie ligt naar rechts.  meting van de elektrische spanning tussen het redoxkoppel en een referentie redoxkoppel = standaardreductiepotentiaal E0 = verschil tussen potentiaal van redoxkoppel en deze van de standaardwaterstofelektrode Standaardomstandigheden: C = 1 M, p = 1 bar, T = 298,15 K 2 H3O+ + e- ⇌ H2 + 2 H2O Eo(H3O+/H2) = 0,00 V  STERKTE VAN OX EN RED A – Standaardreductiepotentiaal (p139) Hoe hoger de E0-waarde:  hoe gemakkelijker e- naar OX gaan  hoe sterker OX is Hoe lager de E0-waarde:  hoe gemakkelijker RED e- afstaat  hoe sterker RED is Bij redoxkoppels met een zwakkere OX dan H3O+  E0 < 0 omdat de RED dan sterker is dan H2 Bij redoxkoppels met een sterkere OX dan H3O+  E0 > 0 omdat de RED dan zwakker is dan H2 Labovademecum – tabel p41, 42, 43 Voorbeelden – p139  STERKTE VAN OX EN RED B – Ligging van het redoxevenwicht (p140) OX1 + RED2 ⇌ RED1 + OX2 Als E0(OX1/RED1) > E0(OX2/RED2): evenwicht Als E0(OX1/RED1) < E0(OX2/RED2): evenwicht.evenwicht naar de kant van de zwakste deeltjes!.hoe groter verschil in E0, hoe meer naar 1 kant!  STERKTE VAN OX EN RED B – Ligging van het redoxevenwicht  Bestudeer voorbeeld op p140  Maak oefeningen 14 en 15 (p179)  STERKTE VAN OX EN RED Spanningsreeks van metalen - p141 OX RED Zwak Sterk Normpotentiaal -2,76 V - 2,71 V - 2,38 V - 1,66 V - 0,83 V - 0,76 V - 0,41 V - 0,14 V - 0,13 V 0,00 V + 0,34 V + 0,80 V + 0,85 V + 1,42 V Redoxkoppels met een negatieve E0-waarde bezitten een sterkere reductor dan H2 + zwakkere oxidator dan H3O1+. Redoxkoppels met een positieve E0-waarde bezitten een zwakkere reductor dan H2 + een sterkere oxidator dan H3O1+. = rangschikking volgens reducerend vermogen  STERKTE VAN OX EN RED Spanningsreeks van niet-metalen Zwakke Sterke Volgens internationale oxidator I2 I1- reductor afspraken Br2 Br1- Cl1- Cl 2 Sterke F1- Zwakke oxidator reductor F 2 rangschikking volgens dalend oxiderend vermogen STERKTE VAN OX EN RED Spanningsreeksen - p142  Bestudeer voorbeelden op p141-142  Maak oefeningen 16 en 17 (p179)  STERKTE VAN OX EN RED Spanningsreeksen - p141 METALEN sterkste RED = onedele metalen vormen diwaterstof uit water: 2 Na + 2 H2O ⇌ 2 NaOH + H2 zwakkere RED kunnen enkel diwaterstof uit zuur vrijzetten: Sn + 2 HCl ⇌ SnCl2 + H2 zwakste RED = edelmetalen (Ag, Hg, Pt, Au) vormen nooit diwaterstof uit water of zuur  onderzoek 8 voorbereiden (p274-277)