REDOXNÍ DĚJ

RZ - 20.6.2006

1. Oxidace a redukce

2. Elektrolýza

4. Redoxní vlastnosti kovů a nekovů

5. Galvanické články, akumulátor

6. 6. Koroze

7. 7. Konec

3. Užití elektrolýzy

1. Oxidace a redukce

Chemické děje, při kterých se mění oxidační číslo prvku

2 Na + Cl2 2 Na Cl

0 0 +1 -1

SamostatnýSamostatný prvek má vždy oxidační číslo 00

Ostatní prvky Ostatní prvky ve sloučeninách mají oxidační čísla jako při tvorbě názvu

O

O

Redukce = snížení oxidačního čísla

Oxidace = zvýšení oxidačního čísla

H

H

PříkladVypiš oxidaci a redukci jednotlivých

prvků (probíhají pouze společně!)

H2 + O

2 H

2O

0 0 +I -II

0 +I

-II0

·

2·

1

- 1 e

+ 2 e

2H2 + O2 2H 2O

Příklad

Oxidace a redukce probíhají pouze společně!!!

N

N

H

H

PříkladVypiš oxidaci a redukci jednotlivých

prvků (probíhají pouze společně!)

N2 + H

2 N H

3

0 0 -III +I

0 +I

-III0

- 1 e

+ 3 eRedukce

Oxidace

Rozdíl mezi oxidačním číslem levé a pravé strany je počtem elektronů

3N2 + H2 2NH3

Příklad

1. Na + Cl2 NaCl

2. Ca + H2O Ca(OH)2 + H2

3. Mg + HCl MgCl2 + H2

4. N2 + O2 N2O3

5. Cu + HNO3 Cu(NO3)2 + NO2 + H2O

Příklad - výsledky1. 2 Na + Cl2 2 NaCl

2. Ca + 2 H2O Ca(OH)2 + H2

3. Mg + 2 HCl MgCl2 + H2

O: Na 0 - 1e Na+I

R: Cl 0 + 1 e Cl-I

O: Ca 0 - 2e Ca+II

R: H+I + 1 e H 0

O: Mg 0 - 2e Mg+II

R: H +I + 1 e H 0

Příklad - výsledky4. 2 N2 + 3 O2 2 N2O3

5. Cu + 4 HNO3 Cu(NO3)2 + 2 NO2 + 2 H2O

O: N 0 - 3 e N +III

R: O 0 + 2 e O -II

O: Cu 0 - 2e Cu+II

R: N+V + 1 e N +IV

2. Elektrolýza

= redoxní reakce probíhající při průchodu proudu roztokem nebo taveninou

• Podmínkou elektrické vodivosti je přítomnost volně pohyblivých iontů (taveniny solí a jejich roztoky)

Elektrody:

1. Kladná = anoda (přitahuje anionty = záporné částice)

2. Záporná = katoda (přitahuje kationty = kladné částice)

akumulátor

katoda anoda

kationty anionty

elektrolyt

CuCl2Cu+II Cl-I

Cl2Cu

Působením proudu dojde k rozdělení CuCl2

na ionty

3. Užití elektrolýzy

Využívaná při výrobách některých:

• Kovů (Na, K, Mg, Al, Cu)

• Nekovů (H, O, Cl)

• Sloučenin (HCl, NaOH, KOH)

• Pokovování povrchu

Roztok solanky (roztok soli NaCl)

Výroba vodíku, chloru

NaCl Na+ Cl-

H2O H+ OH-

+

+

2 Cl-anoda

katoda

- 2 e- Cl2

2 H+ + 2 e- H2

tavenina bauxitu (Al2O3)

Výroba hliníku

Galvanické pokovováníPostup, při kterém se vylučují kovy na záporné elektrodě = předmět k pokovení:• Poměďování • Pozinkování (popelnice, okapy,…)• Niklování (jehly, levné šperky, některé nástroje,…)• Chromování (nárazníky do aut, lékařské nástroje,…)

4. Redoxní vlastnosti kovů

Některé kovy reagují s kyselinami ochotně, jiné méně a některé vůbec

Z toho lze vyvodit jejich

elektrochemickou řadu:

Na – Mg – Al – Zn – Fe – Pb – H – Cu – Ag – Au – Pt

Z elektrochemické řady vyplývá:

Na – Mg – Al – Zn – Fe – Pb – H – Cu – Ag – Au – Pt

Mg bude reagovat ochotněji než za ním stojící Fe

Pokud bude sloučenina obsahovat Fe a přidáme Mg, pak jej Mg nahradí

Fe SO4 + Mg MgSO4 + Fe

1. Prvky za vodíkem se nazývají ušlechtiléušlechtilé

2. Reagují pouze za vyjímečných podmínek

3. Reagují pouze s některými látkami

1. Mg + CuSO4 ….

2. Fe + H2SO4 ….

3. Cu + H2SO4 ….

4. Zn + FeSO4 ….

5. Ag + FeSO4 ….

Příklady:

Urči, zda dojde k reakci a co vznikne:

Cu + Mg SO4

H2+ Fe SO4

ne

Fe + Zn SO4

ne

5. Galvanické články, akumulátor

= zařízení, ze kterých je možno během redoxních reakcí přímo získávat

elektrickou energii

Mají též název elektrochemické článkyDruhy:

1. Suchý článek = „baterka“

2. Akumulátor = „autobaterie“

Suchý článek (monočlánek):

Plochá baterie:

Olověný akumulátor:

H 2SO 4

Hnědý PbO2

Houbovité Pbanoda

katoda

• Možno znovu nabít

• Obsahuje několik dvojic elektrod

náplň

Stav nabití:

= Hustota

H2SO4

6. Koroze

Některé děje probíhající samovolně na vzduchu

Známy jako zvláštní druh:

rozpadání železa = rezavění

Na povrchu většiny kovů se tvoří alespoň malá vrstvička oxidu příslušného kovu působením

okolního prostředí.

Koroze = chemické děje, při kterých

působením látek z okolního prostředí

dochází k vzniku látek s nežádoucími

vlastnostmi. Dochází k narušení

povrchu materiálů.

Ochrana před korozí:

1. Olejování

2. Mazání

3. Galvanizace = pokovování (Ni, Zn, Cu, Au, Ag, …)

4. Nátěry

5. Smaltování

K*O*N*E*C