Michał Szczepaniak I TM Bb

Kamil Kuklewski

Reakcje oksydacyjno-redukcyjne

1. Część teoretyczna.

Reakcje oksydacyjno-redukcyjne są związane ze zmianą elektrochemicznej wartościowości atomów reagujących pierwiastków chemicznych, tzn. ze zmianą algebraiczną stopnia utlenienia, w odróżnieniu od reakcji wymiany, czy tworze­nia związków zespolonych.

Utlenianie:

Polega na oddawaniu elektronów przez atomy lub jony (deelektronizacja)

Stopień utleniania

Fe⁰ – 2e^- → Fe²⁺ 0→+2

Fe²⁺ - e^- → Fe³⁺ +2 → +3

S^2- - 2e^- → S⁰ -2 → 0

Redukcja:

Polega na przyjmowaniu elektronów przez atomy, cząsteczki lub jony (elek­tronizacja)

Stopień utleniania

I₂⁰ + 2e^- → 2I^- 0 → -1

Sn⁴⁺ + 2e^- → Sn²⁺ +4 → +2

Cl⁵⁺ + 6e^- → +5→ -1

Do utleniaczy należą pierwiastki najbardziej elektroujemne: fluor, tlen, chlor, brom. Wśród związków chemicznych utleniaczami są te, w których występują atomy na najwyższych swych stopniach utlenienia, np. Mn⁷⁺ w KMn0₄, czy Cr⁶⁺ w K₂Cr₂0₇, N⁵⁺ w KN0₃ lub HN0₃. Do reduktorów zaliczamy przede wszystkim metale najbardziej elektrododatnie (Li, Na, K, Rb, Cs, Ca) oraz związki chemiczne zawierające w cząsteczce metale na najniższym stopniu utlenienia, np.: SnCl₂, FeCI₂, H₂S0₃, NaN0₂, CO a także węgiel i wodór, gdy łączą się z pierwiastkami bardziej elektroujemnymi od siebie.

1. Część doświadczalna.

Doświadczenie 1

Nap przecho( stopień l

Do czterech probówek wlać kolejno po:

1. 1/5 objętości manganianu(VII) potasu oraz 1 kroplę stężonego kwasu· siarkowego(VI),

2. 1/5 objętości dwuchromianu(VI) potasu zakwaszonego kwasem solnym,

3. 1/5 objętości roztworu jodu w jodku potasowym,

4. 1/5 objętości roztworu jodku potasowego zakwaszonego stężonym kwasem siarkowym(VI).

Następnie roztwory we wszystkich probówkach podzielić na dwie części. Jedną część stanowi wzorzec (probówki z numerami 1, 2, 3, 4). Do pozostałych pro­bówek dodać kolejno po kilka kropli jednego z podanych niżej roztworów do wyraźnego zajścia reakcji:

• do pierwszej - roztworu siarczanu(VI) żelaza(II),

• do drugiej – roztworu chlorku cyny,

• do trzeciej - roztworu siarczku sodowego,

• do czwartej- roztworu nadtlenku wodoru (uwaga - 1 kropla) .

Wyniki i wnioski:

1. Fiolet – Odbarwienie

2. Pomarańcz – Brąz

3. Żółty – Odbarwienie

4. Bezbarwny – Ciemny brąz

Doświadczenie 2

Do czterech probówek zawierających po 1/5 objętości manganianu(VII) po­tasu dodać:

• do pierwszej probówki - l cm³ wodorotlenku sodowego,

• do drugiej - l cm³ wody destylowanej,

• do trzeciej - 1+3 kropli kwasu siarkowego(VI) (l :3),

• probówkę czwartą pozostawić jako wzorzec.

Roztwór w pierwszej probówce jest alkaliczny, w drugiej - obojętny, w trzeciej - kwaśny. Do sporządzonych roztworów (probówki 1,2, 3) dodać po szczypcie stałego siarczanu(IV) sodowego. Porównać zmiany barwy z probówką wzorco­wą.

Wyniki i wnioski:

1. Fiolet – Zieleń (Środowisko zasadowe)

2. Fiolet – Żółty/Brązowy osad (Środowisko obojętne)

3. Fiolet – Odbarwienie (Środowisko kwaśne)

4. Probówka kontrolna