Hoofdstuk 8; redoxreacties
1. Reacties met elektronenoverdracht
Redoxreacties: Altijd te maken met een reductor en een oxidator en is een reactie tussen atomen, moleculen en/of ionen waarbij elektronen worden uitgewisseld. De term redox is een samenstelling van de begrippen reductie en oxidatie. Dit soort reacties wordt veel toegepast in batterijen en accu's.
Reductor: is een deeltje dat elektronen kan afstaan, een elektronendonor
Oxidator: is een deeltje dat elektronen op kan nemen, een elektronenacceptor
Halfreacties: een halfreactie treedt nooit alleen op, voor de totaalreactie worden beide halfreacties bij elkaar opgeteld. (oxidators voor de pijl, reductors na de pijl)
Redoxkoppel: Als een oxidator elektronen opneemt, ontstaat een deeltje dat deze elektronen ook weer kan afstaan, met andere woorden: er ontstaat een bijbehorende reductor. Zo’n paar van een oxidator met de bijbehorende reductor is een Redoxkoppel. (tabel 48)
Als de oxidator en de reductor die voor de pijl staan sterker zijn dan de oxidator en de reductor na de pijl, dan zal de reactie verlopen.
2. Redoxreacties
De sterkste oxidatoren staan links bovenaan in de tabel 48 en de sterkste reductoren staan rechts onderaan.
Stappenplan:
1. Maak een inventarisatie van alle deeltjes die aanwezig zijn
2. Ga met behulp van Binas tabel 48 na wat de sterkste oxidator en wat de sterkste reductor is.
3. Ga na of de oxidator en de reductor met elkaar kunnen reageren; dit is het geval als in Binas tabel 48 de oxidator boven de reductor staat.
4. Noteer de halfreacties
5. Zorg ervoor dat het aantal afgestane elektronen door de reductor gelijk is aan het aantal opgenomen elektronen door de oxidator en tel de halfreacties bij elkaar op.
6. Vereenvoudig de totaalreactie indien nodig. Het kan zijn dat aan beide kanten van de pijl dezelfde soort deeltjes staan. Deze moet je tegen elkaar wegstrepen.
7. Controleer op de totaalreactie kloppend is. Dit kan door het aantal atomen en de lading voor en na de pijl te controleren.
Zuur milieu: H+ aan de beginstoffen moet een beetje van een oplossing van een sterk zuur worden toegvoegd. (meestal zwavelzuur) à aanzuren
Basisch milieu: OH- nodig om reactie te laten verlopen
3. Energie uit redoxreacties
Elektrochemische cellen: hierin wordt elektrische energie omgezet in chemische energie, halfreacties van de oxidator en de reductor vinden gescheiden van elkaar plaats.
Halfcellen: twee bekerglazen met daarin elk een redoxkoppel
Elektroden: twee metaalstaafjes in een elektrochemische cel
Elektrolyt: geleidende oplossing
Zoutbrug: U-vormige buis gevuld met geconcentreerde zoutoplossing in een gelei
Membraan: als vervanging zoutbrug
Poreuze wand: als vervanging zoutbrug
Elektronenstroom: loopt van de negatieve elektrode (reductor) naar de positieve elektrode (oxidator)
Ionenstroom: loopt in de zoutbrug
Inerte elektroden: deze elektrode neemt niet deel aan de reactie, maar zorgt wel voor het transport van elektronen
4. Bescherming van de metalen
Edele metalen: slechte reductoren, reageren niet/nauwelijks met andere stoffen, dus komen in zuivere vorm voor in de natuur
Onedele metalen: redelijk sterke reductoren, kunnen met zuurstof uit de lucht reageren tot metaaloxiden, aan het oppervlak van deze metalen is meestal een oxidelaagje gevormd, waardoor ze een mat uiterlijk hebben.
Zeer onedele metalen: hele sterke reductor, kunnen met de zeer zwakke oxidator ‘’water’’ reageren.
Corrosie: ook wel roesten, het aantasten van metalen door stoffen uit de lucht
Passieve beschermlaag: Beschermende lak- of verflaag = coating.
Galvaniseren: een vorm van actieve bescherming, er wordt een dun laagje metaal op het ijzer aangebracht.
Elektrolyse: hierbij wordt een redoxreactie door een externe spanningsbron geforceerd om te verlopen, waarbij de oxidator aan de negatieve pool reageert en de reductor aan de positieve pool.
Opofferingsmetaal: Er worden bijvoorbeeld op gezette afstanden blokken magnesium of zink aan het staal bevestigd.
5. Gehaltebepaling met een redoxreactie
Veel gebruikte oplossingen bij een redoxtitratie zijn:
- Kaliumpermanganaatoplossing
- Kaliumdichromaatoplossing
- Joodwater
REACTIES
1 seconde geleden