Transcript + H 2 - data.sfb.rs

REAKCIJE OKSIDO-REDUKCIJE
REDOKS REAKCIJE
Procesi
u kojima dolazi do prenosa (prelazak/transfer)
elektrona sa jednog molekula (atoma, jona) na drugi su
OKSIDO-REDUKCIONI PROCESI.
OKSIDACIJA
-reakcija u kojoj se kiseonik jedini sa nekom
elementarnom supstancom,
REDUKCIJA -
uklanjanje
kiseonika iz nekog oksida.
1
REAKCIJE OKSIDO-REDUKCIJE
REDOKS REAKCIJE
reakcijama oksido-redukcije jedna supstanca gubi (otpušta, odaje)
elektrone (e-) i za nju se kaže da se OKSIDIŠE
U
 Za drugu supstancu koja dobija (vezuje, prima) elektrone kaže se da
REDUKUJE
PRIMER REDOKS REAKCIJE KOJA
SE ODIGRAVA KADA SE GRANULE
Zn DODAJU U HCl
2
REAKCIJE OKSIDO-REDUKCIJE
REDOKS REAKCIJE
ZBIRNA REAKCIJA U JONSKOM OBLIKU KOJA SE ODIGRAVA:
Zn(s) + 2 H+(aq)
Zn2+(aq) + H2(g)
OKSIDIŠE SE
REDUKUJU SE
OKSIDACIJA:
Zn(s)
Zn2+(aq) + 2e-
REDUKCIONOSREDSTVO
REDUKCIJA:
2 H+(aq) + 2e-
H2(g)
OKSIDACIONO SREDSTVO
3
OKSIDOREDUKCIONI PROCESI PRILIKOM
NASTAJANJA JEDINJENJA
4
•
Primer reakcije oksido-redukcije je pločica od cinka uronjena u
rastvor bakar(II)-sulfata:
Zn + CuSO4 → ZnSO4 + Cu
ili u jonskom obliku:
Zn + Cu 2+ + SO42-→ Zn 2+ + Cu + SO42ili samo učesnici u reakciji:
Zn + Cu 2+ → Zn 2+ + Cu
Ova reakcija se može predstaviti kao dve polureakcije:
I polureakcija: Cu 2+ + 2e- → Cu
II polureakcija: Zn → Zn 2+ + 2e5
REAKCIJE OKSIDO-REDUKCIJE
REDOKS REAKCIJE
Pločica Zn uronjena u vodeni rastvor CuSO4
na početku reakcije
posle izvesnog vremena
Zn
CuSO4
Cu 2+(aq) + 2e- → Cu (s) Zn → Zn 2+(aq) + 2eplav
bezbojan
6
REAKCIJE OKSIDO-REDUKCIJE
REDOKS REAKCIJE
Cu2+: jon je primio elektrone i redukovao se pa je služio kao
oksidaciono sredstvo
Zn: je otpustio elektrone i oksidovao se pa je služio kao redukciono
sredstvo
Oksidacija: proces otpuštanja elektrona
Redukcija: proces primanja elektrona
Oksidaciona sredstva (oksidansi-Ox): supstance koje primaju
elektrone (akceptori)
Redukciono sredstva (reduktori-Red): supstance koje otpuštaju
elektrone (donori)
7
OKSIDACIONI BROJ
OKSIDACIONI BROJ ATOMA (U MOLEKULU ILI JONU) PREDSTAVLJA
NAELEKTRISANJE KOJE BI TAJ ATOM IMAO KADA BI OBA ELEKTRONA
SVAKE VEZE KOJU OSTVARUJE PRIPALA ELEKTRO NEGATIVNIJEM
ELEMENTU.
Pravila za određivanje oksidacionih brojeva
0

0
0
Oksidacioni broj atoma u elementarnom stanju je nula (Na, O2, S8 )
 Oksidacioni broj vodonika u jedinjenjima je +1 (izuzev u hidridima
metala gde je -1)
 Oksidacioni broj kiseonika u jedinjenjima je -2 (osim u peroksidima gde
je -1 i fluoridu OF2 gde je +2)
 Oksidacioni broj monoatomnih jona jednak je naelektrisanju jona
(Na+, Cu2+ S2-)
8
Pravila za određivanje oksidacionih brojeva
+1 +6 −2

Zbir oksidacionih brojeva svih atoma u molekulu jednak je nuli (H2SO4 )

Zbir oksidacionih brojeva svih atoma u poliatomskom jonu jednak je
naelektrisanju jona
+7
−2
MnO4−,
+6 − 2
S O42 −
Na osnovu hemijskih osobina nekih elemenata mogu se izvesti sledeći
zaključci:
• Oksidacioni broj fluora u jedinjenjima je -1
• Oksidacioni broj alkalnih metala u jedinjenjima je +1
• Oksidacioni broj zemnoalkalnih metala u jedinjenjima je +2
9
•
•
Oksidacioni broj nam pomaže da utvrdimo koja se supstanca oksidovala a
koja redukovala, ali ne daje podatke o načinu vezivanja atoma u molekulu.
Oksidacioni broj i valenca nisu isti pojmovi. Na primer, u fosfitnoj kiselini,
+3
H3PO3
O
oksidacioni broj
H -P-OH
OH
fosfora je +3
valenca fosfora je 5
Jedna od primena oksidacionih brojeva je određivanje koeficijenata u jednačinama
oksido-redukcije.
10
URAVNOTEŽIVANJE REDOKS JEDNAČINA
1.Metoda promene oksidacionog broja
Metoda promene oksidacionog broja
Broj elektrona koje otpušta supstanca koja se oksiduje mora biti jednak
broju elektrona koje prima supstanca koja se redukuje.
Primer:
VII
IV
IV
VI
MnO4-(aq) + SO3-2(aq) + H2O → MnO2(s) + SO4-2(aq) + OH-(aq)
Mn: -1=X+4*(-2)
S: -2=X+3*(-2)
Mn: 0=X+2*(-2)
S: -2=X+4*(-2)
X=-1+8=7 MnO4X=-2+6=4 SO3-2
X=4=7
MnO2
X=-2+8=6 SO4-2
11
ŠEMA RAZMENE ELEKTRONA:
OKSIDACIJA:
REDUKCIJA:
IV
S - 2eVII
Mn + 3e-
VI
S
/ *3
IV
Mn / *2
2MnO4-(aq) + 3SO3-2(aq) + xH2O → 2MnO2(s) + 3SO4-2(aq) + 2xOH-(aq)
2*(-1)+3*(-2)=3*(-2)+2x*(-1)
2x=-6+2+6=2
X=1
2MnO4-(aq) + 3SO3-2(aq) + 1H2O → 2MnO2(s) + 3SO4-2(aq) + 2OH-(aq)
12
2. ODREDITI KOEFICIJENTE U JEDNAČINI I NAPISATI REDOKS PAROVE
(OX/RED):
1.
Fe2+ + MnO4- + H+ →Fe3+ + Mn2+ + H2O
2. Fe2+ + Cr2O72- + H+ → Fe3+ + Cr3+ + H2O
3.
H2S + Cr2O72- + H+ → S + Cr3+ + H2O
4.
H2O2 + MnO4- + H+ → O2 + Mn2+ + H2O
5.
H2O2 + MnO4- → O2 + MnO2 + OH-
6.
Hg + NO3- + H+ → Hg2+ + NO + H2O
7.
Hg + NO3- + H+ → Hg22+ + NO + H2O
8. MnO42- + H+ → MnO4- + MnO2 + H2O
13
REDOKS TITRACIJE
OGLED 1. Permanganometrijsko određivanje
koncentracije rastvora gvožđe(II)sulfata
 Permanganometrija je volumetrijska metoda koja za određivanje
supstanci koristi standardni rastvor kalijum-permanganata, KMnO4
 Indikator u ovoj metodi je sam kalijum-permanganat
 Ova volumetrijska metoda može da se koristi za određivanje gvožđa u
legurama i drugim materijalima
10FeSO4 + 2KMnO4 + 8H2SO4 → 5Fe2(SO4)3 + 2MnSO4 + K2SO4 + 8H2O
14
Izračunavanje koncentracije gvožđa(II) sulfata
10FeSO4 + 2KMnO4 + 8H2SO4 → 5Fe2(SO4)3 + 2MnSO4 + K2SO4 + 8H2O
Iz reakcije se vidi da gvožđe(II) sulfat i kalijum permanganat reaguju u odnosu 5:1
pa se može napisati:
n  c V
n( FeSO4 ) : n( KMnO4 )  5 : 1
n( FeSO4 )  5  n( KMnO4 )
c( FeSO4 ) 
5  c( KMnO4 ) V ( KMnO4 )
V ( FeSO4 )
V ( FeSO4 )  10cm3
c( KMnO4 )  0.0505m ol/ dm3
V ( KMnO4 )  Vsr
Vsr 
V1  V2  V3
3
15