CHEM:Reakcje redoks (utleniania i redukcji)
1
CHEM:Reakcje redoks (utleniania i redukcji)
Przebieg reakcji redoks
" Reakcje redoks (utleniania i redukcji) polegają na wymianie elektronów pomiędzy donorem i akceptorem.
" Proces redukcji polega na przyłączaniu elektronów przez akceptor, w wyniku czego następuje obniżenie jego
stopnia utlenienia:
Fe3+ + e Fe2+,
MnO4Å» + 8H+ + 5e Mn2+ + 4H2O.
" Proces utlenienia polega na oddawaniu elektronów przez donor, w wyniku czego następuje podwyższenie jego
stopnia utlenienia:
Mg  2e Mg2+,
Cr3+ + 8OHÅ» - 3e CrO42- + 4H2O.
Określanie stopni utlenienia
" Stopniem utlenienia pierwiastka wchodzącego w skład związku chemicznego określa się jako liczbę dodatnich
lub ujemnych ładunków elementarnych, jakie można byłoby im przypisać, gdyby związki miały budowę jonową
(jest to pojęcie umowne).
" Określanie stopnia utlenienia odbywa się według następujących reguł:
" pierwiastkom w stanie wolnym przypisuje się stopień utlenienia 0,
" tlen w większości związków posiada stopień utlenienia -2, w nadtlenkach -1 (BaO2),
" a w ponadtlenkach -1/2 (KO2),
" wodór ma w związkach stopień utlenienia +1, z wyjątkiem wodorków metali,
" w których jego stopień utlenienia wynosi -1.
Sprzężone pary redoks
" Reakcje redoks mogą przebiegać tylko jako reakcje sprzężonych układów redoks.
" Redukcja Fe3+ do Fe2+ za pomocą jonów JŻ.
Fe3+ + JÅ» Fe2+ + ½ J0
Fe3+ + e Fe2+ (redukcja) JÅ» - e ½ J0 (utlenianie)
" Utlenianie Sn(II) za pomocą jonów MnO4Ż.
2MnO4Å» + 5Sn2+ + 16H+ 2Mn2+ + 5Sn4+ + 8H2O
2MnO4Å» + 16H+ + 5e 2Mn2+ + 8H2O (redukcja)
5Sn2+ - 10e 5Sn4+ (utlenianie)
CHEM:Reakcje redoks (utleniania i redukcji)
2
Potencjał redoks
" Potencjał redoks (E) jest wielkością charakteryzującą dany układ pod względem jego zdolności utleniających
bÄ…dz
redukujÄ…cych.
" Potencjały redoks wyznacza się ze wzoru Nernsta:
gdzie oznacza potencjał standardowy danego układu, R  stałą gazową , T  temperaturę
(K), n  liczbę elektronów wymienianych w reakcji, F  stałą Faradaya , ,
aktywności formy zredukowanej i utlenionej.
" Gdy , układ osiąga potencjał standardowy .
" Równanie Nernsta można również zapisać w postaci:
.
" Jeżeli współczynniki aktywności formy zredukowanej i utlenionej przyjmie się za jednakowe, to w równaniu
Nernsta występują stężenia:
.
" Po podstawieniu wartości liczbowych stałej gazowej i Faradaya oraz zamianie ln na log, równanie Nernsta dla
temperatury 25°C ma postać:
" Standardowe potencjały redoks wyznacza się wobec elektrody odniesienia, której potencjał umownie przyjmuje
się je jako zerowy. Elektrodą taką jest standardowa elektroda wodorowa. Elektroda wodorowa składa się z blaszki
platynowej zanurzonej w roztworze wodnym zawierającym jony H+ o aktywności równej 1, omywanej gazowym
wodorem pod ciśnieniem 1 atm.
" Na elektrodzie wodorowej zachodzi proces redoks:
H3O+ + e ½ H2 + H2O.
" Potencjał elektrody wodorowej jest określony wzorem:
" Dla aktywności jonów wodorowych równej 1, przyjmuje się wartość .
" Pomiar potencjału dowolnego układu redoks wobec elektrody wodorowej jest równoznaczny z pomiarem siły
elektromotorycznej ogniwa złożonego z tej elektrody oraz badanego układu redoks.
y
ródła i autorzy artykułu
3
y
ródła i autorzy artykułu
CHEM:Reakcje redoks (utleniania i redukcji) y
ródło: https://brain.fuw.edu.pl/edu-wiki/index.php5?oldid=14564 Autorzy: Asia
Licencja
Attribution-Share Alike 3.0 PL
http:/ / creativecommons. org/ licenses/ by-sa/ 3. 0/ pl