Redoxné reakcie

RNDr. Daniela Kravecová, PhD. Premonštrátske gymnázium, Kováčska 28, Košice

Redoxné reakcieRedoxné reakcie sú chemické reakcie, pri ktorých dochádza k zmene oxidačného čísla atómov alebo iónov.

Príklady:

2Mg + O2 → 2 MgOZn + CuSO4 → Cu + ZnSO4

Základom redoxných reakcií je prijímanie a odovzdávanie valenčných elektrónov medzi atómami.

Redukcia a oxidáciaKaždú redoxnú reakciu tvorí oxidácia a redukcia. Hovoríme im tiež čiastkové reakcie.

Oxidácia je chemická reakcia pri ktorej častica odovzdáva elektróny.

Redukcia je chemická reakcia pri ktorej častica prijíma elektróny.

Počet odovzdaných a prijatých elektrónov musí byť rovnaký v obidvoch čiastkových reakciách.

Oxidácia: 2Mg → 2 Mg2+ + 4e-

Redukcia: O2 + 4e- → 2 O2-

Redukcia a oxidáciaDoplňte:

Pri oxidácii sa oxidačné číslo atómov a iónov ..................

Pri redukcii sa oxidačné číslo atómov a iónov ..................

Úloha: V nasledujúcich reakciách vypíšte oxidáciu aj redukciu:

a) Zn + CuSO4 → Cu + ZnSO4

b) Cu + 2AgNO3 → Cu(NO3)2 + 2Ag

zväčšuje

zmenšuje

Redukcia a oxidáciaRiešenie:

Zn0 → Zn2+ + 2e- zinok sa oxidoval

Cu2+ + 2e- → Cu0 meď sa redukovala

Cu0 → Cu2+ + 2e- meď sa oxidovala

Ag+ + 1e- → Ag0 striebro sa redukovalo

(resp. 2Ag+ + 2e- → 2Ag0)

Oxidačné a redukčné činidloOxidovadlo (oxidačné činidlo) je látka, ktorá je schopná prijímať elektróny (redukovať sa).

Oxidačné činidlo sa redukuje iba v prítomnosti redukovadla.

Redukovadlo (redukčné činidlo) je látka, ktorá je schopná odovzdávať elektróny (oxidovať sa).

Redukčné činidlo sa oxiduje len v prítomnosti oxidovadla.

Úloha: V nasledujúcej redoxnej reakcií určte oxidovadlo aj redukovadlo:

Fe2O3 + 3CO → 2Fe + 3 CO2

oxidovadlo redukovadlo

Redoxné vlastnosti látok- sú to ich oxidačné a redukčné schopnosti

Väčšina látok môže vystupovať aj ako oxidovadlo, aj ako redukovadlo. Závisí to od toho, s akou látkou reagujú.

Oxidovadlami sú tie látky, ktoré ochotne prijímajú elektróny.

Príklad: F, O, Br, Cl

Redukovadlami sú tie látky, ktoré ochotne odovzdávajú elektróny.

Príklad: Na, K, Ca, Zn

Redoxné vlastnosti kovovRedoxné vlastnosti kovov vo vodných roztokoch popisuje elektrochemický rád napätia kovov – Beketov rad kovov. (Kovy sú v ňom zoradené podľa klesajúcich redukčných a rastúcich oxidačných schopností.)

Li, K, Ba, Sr, Ca, Na, Mg, Be, Al, Mn, Zn, Cr, Fe, Cd, Co, Ni, Sn, Pb, H, Cu, Ag, Hg, Pt, Au

← neušľachtilé kovy vodík ušľachtilé kovy →

Redoxné vlastnosti kovovZ umiestnenia kovu v Beketovomrade vyplýva:

1. Neušľachtilé kovy pri reakciách so zriedenými kyselinami vytláčajú vodík.

2. Ušľachtilé kovy nereagujú so zriedenými kyselinami a vodík nevytláčajú.

3. Kov nachádzajúci sa naľavo od iného kovu je schopný redukovať katión tohto kovu. R

astú

ca r

edukčná s

chopnosť

kovov

Redoxné vlastnosti kovovKtorá reakcia bude a ktorá nebude prebiehať?

a) Ca + 2H2O → Ca(OH)2 + H2b) Hg + 2HCl → HgCl2 + H2c) 2Ag + H2SO4 → Ag2SO4 + H2d) Mg + 2HCl → MgCl2 + H2e) Zn + H2SO4 → ZnSO4 + H2f) Zn + FeSO4 → ZnSO4 + Fe

g) 4NaNO3 + Sn → Sn(NO3)4 + 4Na

ElektrolýzaElektrolyty sú roztoky alebo taveniny látok, ktoré vedú elektrický prúd pomocou voľne pohyblivých iónov.

Elektrolyt obsahuje zmes kladných a záporných iónov, ktoré vznikajú disociáciou molekúl. Solí niektorých kyselín sú vo vode disociované na katióny a anióny.

Ponoríme do roztoku

dve elektródy pripojené na

kladný a záporný pól zdroja

elektrického prúdu:

https://sk.wikipedia.org/wiki/I%C3%B3nhttps://sk.wikipedia.org/wiki/Disoci%C3%A1cia_(ch%C3%A9mia)

Elektródy

Elektródu zapojenú na kladný pól zdroja nazývame anóda. Je teda kladne nabitá. Ku kladne nabitej anóde sa budú pohybovať ióny so záporným elektrickým nábojom, teda katióny.

Elektródu zapojenú na záporný pól zdroja nazývame katóda. Je teda záporne nabitá. Ku záporne nabitej katóde sa budú pohybovať ióny s kladným elektrickým nábojom, teda anióny.

ElektrolýzaPríklad: Elektrolýza roztoku NaCl.

vodný roztok NaCl:

NaCl Na+ + Cl-

Na katóde: Na+ + e- Na

katióny prijímajú elektróny z katódy

Prebieha tu redukcia.

Na anóde: 2 Cl- - 2 e- Cl2anióny odovzdávajú elektróny z anóde

Prebieha tu oxidácia.

ElektrolýzaAk sa pohyb iónov v roztoku zastaví, elektrický prúd neprechádza. Tento proces nastáva po určitom čase, ak sa ióny vylúčia na elektródach a vytvoria sa elektricky neutrálne molekuly.Využitie elektrolýzy pri výrobe zdrojov jednosmerného napätia – galvanických článkov, v akumulátoroch, pri výrobe kovov a nekovov, pri pokovovaní kovov, .....

Galvanické článkyGalvanické články sú zariadenia, z ktorých možno priamo získavať elektrický prúd z prebiehajúcich redoxných reakcií.

V galvanických článkoch prebieha oxidácia a redukcia v oddelených priestoroch na povrchu dvoch rôznych elektrôd.

Chemická energia sa mení na elektrickú energiu a galvanický článok sa stáva zdrojom elektrickej energie.

Najznámejší galvanický článok: suchý článok (monočlánok).

Monočlánok

Monočlánok

Ďakujem za pozornosť