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

Transkript

1 Redoxné reakcie RNDr. Daniela Kravecová, PhD. Premonštrátske gymnázium, Kováčska 28, Košice

2 Redoxné reakcie Redoxné reakcie sú chemické reakcie, pri ktorých dochádza k zmene oxidačného čísla atómov alebo iónov. Príklady: 2Mg + O 2 2 MgO Zn + CuSO 4 Cu + ZnSO 4 Základom redoxných reakcií je prijímanie a odovzdávanie valenčných elektrónov medzi atómami.

3 Redukcia a oxidácia Každú 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 Mg e - Redukcia: O 2 + 4e - 2 O 2-

4 Redukcia a oxidácia Doplňte: 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 + CuSO 4 Cu + ZnSO 4 b) Cu + 2AgNO 3 Cu(NO 3 ) 2 + 2Ag zväčšuje zmenšuje

5 Redukcia a oxidácia Riešenie: Zn 0 Zn e - Cu e - Cu 0 zinok sa oxidoval meď sa redukovala Cu 0 Cu e - meď sa oxidovala Ag + + 1e - Ag 0 striebro sa redukovalo (resp. 2Ag + + 2e - 2Ag 0 )

6 Oxidačné a redukčné činidlo Oxidovadlo (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: oxidovadlo redukovadlo Fe 2 O 3 + 3CO 2Fe + 3 CO 2

7 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

8 Redoxné vlastnosti kovov Redoxné 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

9 Rastúca redukčná schopnosť kovov Redoxné vlastnosti kovov Z umiestnenia kovu v Beketovom rade 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.

10 Redoxné vlastnosti kovov Ktorá reakcia bude a ktorá nebude prebiehať? a) Ca + 2H 2 O Ca(OH) 2 + H 2 b) Hg + 2HCl HgCl 2 + H 2 c) 2Ag + H 2 SO 4 Ag 2 SO 4 + H 2 d) Mg + 2HCl MgCl 2 + H 2 e) Zn + H 2 SO 4 ZnSO 4 + H 2 f) Zn + FeSO 4 ZnSO 4 + Fe g) 4NaNO 3 + Sn Sn(NO 3 ) 4 + 4Na

11 Elektrolýza Elektrolyty 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:

12 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.

13 Elektrolýza Príklad: 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 e - Cl 2 anióny odovzdávajú elektróny z anóde Prebieha tu oxidácia.

14 Elektrolýza Ak 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,...

15 Galvanické články Galvanické 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).

16 Monočlánok

17 Monočlánok

18 Ďakujem za pozornosť