I GiG Gr. 1/2 B 6.01.09	Michał Palarczyk
			Reakcje Redoks

Wstęp teoretyczny:

Reakcje redoks są to reakcje w których następuje zmiana stopnia utlenienia atomów (pierwiastków) lub ich grup, czyli przebiega równoczesne utlenianie i redukcja.

Proces utleniania - wiąże się z oddawaniem elektronów na korzyść innego związku.

Proces redukcji - wiąże się z pobieraniem elektronów.

Oddanie elektronów skutkuje wzrostem stopnia utlenienia, natomiast pobranie elektronów powoduje obniżenie stopnia utlenienia.

Stopień utlenienia - to liczba ładunków elementarnych, które miałby atom, gdyby wszystkie wiązania były jonowe.

Utleniacze to substancje przyłączające elektrony, natomiast reduktory to substancje, które oddają elektrony.

Doświadczenia:

Doświadczenie 1:

Wstęp:

Do probówki wlewamy roztwór jodu (I₂) o barwie bursztynowej i zakrapiamy go kilkoma kroplami roztworu wodnego siarkowodoru (H₂S) o charakterystycznej woni przegniłych jajek.

Obserwacje:

Po dodaniu siarkowodoru nastąpiła zmiana barwy roztworu z bursztynowego na żółty. Poza tym wytrącił się osad.

Reakcje:

0 +1 -2 +1 -1 0

I₂ + H₂S → 2 HI + S↓

I⁰₂ + 1
*2 → 2I^- +2
proces redukcji (jod jest utleniaczem)

S^-2 - 2
→ S⁰ -2
proces utleniania (siarka jest reduktorem)

Wnioski: Zadanie jodu siarkowodorem spowodowało zmianę stopnia utlenienia atomów obu pierwiastków.

Doświadczenie 2

Wstęp:

Do probówki należy wlać jodku potasu (KI) o barwie jasno-żółtej, a następnie dodać wodny roztwór gazowego chloru.

Obserwacje:

Po zalaniu jodku potasu gazowym chlorem nastąpiła zmiana barwy roztworu z jasno-żółtej na bursztynową. Zauważyliśmy ponadto wytrącanie się jodu.

Reakcje: +1 -1 0 +1 -1 0

2 KI + Cl₂ → 2 KCl + I₂

2 I^- - 1
*2 I₂⁰ -2
proces utleniania (jod jest reduktorem)

2 Cl⁰ +1
*2 2Cl^- +2
proces redukcji (chlor jest utleniaczem)

Wnioski: Reakcja spowodowała zmianę stopnia utlenienia jodu i chloru.

Doświadczenie

Wstęp:

Do probówki wlać kilka kropel manganianu(VII) potasu (KMnO₄) oraz wodę. Następnie dodać kilka kropli kwasu siarkowego(VI) H₂SO₄, po czym na samym końcu należy dodać wodę siarkowodorową.

Obserwacje:

Manganian(VII) potasu (KMnO₄) o barwie różowej po zakropieniu go kwasem siarkowym(VI), kolor nie uległ zmianie. Natomiast po dodaniu siarkowodoru (H₂S) roztwór zaczął się odbarwiać. Poza tym zauważyliśmy wytrącanie się osadu.

Reakcje:

+1 +7 -2 +1 +6 -2 +1 -2 +2 -2 0 +1 -2

2 KMnO₄ + 3 H₂SO₄ + 5 H₂S → 2 MnSO₄ + 5 S↓ + K₂SO₄ + 8 H₂O

2Mn⁺⁷ + 5
*2 2Mn⁺² +10
proces redukcji (mangan jest utleniaczem)

5 S^-2 -2
*5 5S⁰ -10
proces utleniania (siarka jest reduktorem)

Wnioski: Mangan oraz siarka zmieniły swój stopień utlenienia.

Doświadczenie 4

Wstęp:

Do probówki wlewamy roztwór dwuchromianu sodu (Na₂Cr₂O₇) o barwie pomarańczowej, następnie dodajemy kilka kropel kwasu siarkowego(VI) H₂SO₄, po czym dolewamy do roztworu wodę siarkowodorową.

Obserwacje:

Pomimo zakwaszenia dwuchromianu sodu (Na₂Cr₂O₇) kwasem siarkowym(VI) jego barwa nie uległa zmianie. Natomiast po dodaniu siarkowodoru (H₂S) zauważyliśmy iż wydzielił się mętny, zielonawy osad.

Reakcje:

+1 +6 -2 +1 -2 +1 -2 +3 -2 0 +1 -2

Na₂Cr₂O₇ + 4 H₂SO₄ + 3H₂S → Cr₂(SO₄)₃ + 3 S↓ + Na₂SO₄ + 7H₂O

2 Cr⁺⁶ + 3
*2 2Cr⁺³ +6
proces redukcji (chrom jest utleniaczem)

3 S^-2 - 2
*3 3S⁰ -6
proces utleniania (siarka jest reduktorem)

Wnioski: Reakcja spowodowała zmianę stopni utlenienia chromu oraz siarki w siarkowodorze.

Doświadczenie 5

Wstęp:

Do probówki wlewamy siarczan (VI) manganu(II) MnSO₄ o barwie bezbarwnej, następnie dodajemy PbO₂ (substancja stała) o barwie czarnej. Natomiast na samym końcu dolewamy kilka kropli kwasu siarkowego(VI) H₂SO₄.

Obserwacje:

Po dodaniu PbO₂ nastąpiła istotna zmiana roztworu na czarny mętnawy osad. Natomiast po dodaniu kwasu siarkowego(VI) H₂SO₄ powstały wcześniej roztwór nad czarnym osadem stał się różowy.

Reakcje:

+2 -2 +1 -2 +4 -2 +2 +7 -2 +2 -2

2 MnSO₄ + 2 H₂SO₄ + 5 PbO₂ → Pb(MnO₄)₂ + 4 PbSO₄ + 2 H₂O

2 Mn⁺² -5
*2 2 Mn⁺⁷ -10
proces utleniania (mangan jest reduktorem)

5 Pb⁴⁺ +2
*5 Pb⁺² +10
proces redukcji (ołów jest utleniaczem)

Wniosek: Mangan i ołów zmieniły swój stopień utlenienia.