Przejdź na stronę główną Interia.pl

Wybierz szkołę

Wybierz dział

Zaproszenie do wspólnej nauki

zaprasza Cię do wspólnej nauki fiszek

Połączenie głosowe
Upewnij się, że masz włączone głośniki i mikrofon
Odrzuć

Reakcje utleniania i redukcji

Znaczenie reakcji redoks

Z reakcjami utleniania-redukcji spotykamy się bardzo często, zarówno w przyrodzie (reakcje fotosyntezy, procesy oddychania), jak i np. w przemyśle metalurgicznym (otrzymywanie metali z ich rud) oraz w analizie chemicznej.

Reduktorem jest pierwiastek, który może podwyższyć swój stopień utlenienia, a więc w stanie wolnym lub w danym związku chemicznym nie występuje na swoim najwyższym stopniu utlenienia, np. siarka w SO2, H2SO3, H2S lub w stanie wolnym (najwyższy stopień utlenienia siarki to VI). Do silnych reduktorów należą m.in. pierwiastki elektrododatnie - wodór oraz metale.

Utleniaczem jest pierwiastek, który może obniżyć swój stopień utlenienia, a zatem nie występuje na najniższym stopniu utlenienia w danym związku lub w stanie wolnym. Np. siarka w H2S nie może być utleniaczem, gdyż jej stopień utlenienia jest najniższy ze wszystkich możliwych, natomiast może nim być siarka w stanie wolnym (stopień utlenienia równy 0 może ulec obniżeniu na -II) lub w H2SO3 (stopień utlenienia IV). Do silnych utleniaczy należą m. in. fluorowce, tlen w O3 oraz w H2O2 (nadtlenek wodoru), mangan w KMnO4.

Zadanie 1

W procesach hutniczego otrzymywania metali stosuje się silny utleniacz, jakim jest tlenek węgla (II). Zapisz i uzgodnij w oparciu o bilans elektronowy równania redukcji tlenkiem węgla (II):

a) tlenku ołowiu (II)

b) tlenku cyny (IV)

Rozwiązanie:

W oparciu o podane substraty zapisujemy równanie reakcji, w której produktami są ołów i tlenek węgla (IV). Obliczamy stopnie utlenienia i piszemy równania połówkowe. Ponieważ liczba pobranych i oddanych elektronów jest taka sama, współczynniki stechiometryczne są równe 1 (nie piszemy ich w równaniu). Ołów przyjmuje elektrony w reakcji redukcji, jest zatem utleniaczem. Reduktorem jest węgiel, który oddając elektrony ulega utlenianiu. Sprawdzamy, że liczba atomów ołowiu, węgla i tlenu jest taka sama po obu stronach równania - równanie jest uzgodnione. W oparciu o treść zadania piszemy równanie reakcji i obliczamy stopnie utlenienia pierwiastków. Układamy równania połówkowe. Cyna przechodząc z +IV stopnia utlenienia na 0 przyjęła 4 elektrony w reakcji redukcji, zaś węgiel oddał 2 elektrony w procesie utleniania (zmieniając stopień utlenienia z II na IV). A zatem aby uzgodnić liczbę elektronów, należy przed związkami zawierającymi węgiel po lewej i prawej stronie równania wpisać 2 (mnożnik z drugiego równania połówkowego). Jedynki dotyczącej cyny nie piszemy. Liczba wszystkich atomów po obu stronach równania jest taka sama, więc równanie zostało poprawnie uzgodnione.

Zadanie 2

Wiedząc, że do otrzymywania czystego tytanu z chlorku tytanu (IV) wykorzystuje się redukujące właściwości magnezu, napisz odpowiednie równanie. Uzgodnij je na podstawie bilansu elektronowego.

Na podstawie treści zadania zapisujemy równanie reakcji; substratami są chlorek tytanu (IV) i magnez, który ma właściwości redukujące a więc „oderwie” od TiCl4 chlor, z którym utworzy chlorek magnezu. Drugim produktem jest czysty tytan, do którego otrzymywania stosuje się tę metodę. Po obliczeniu stopni utlenienia pierwiastków układamy równania połówkowe. Tytan przyjmuje 4 elektrony w reakcji redukcji (jest utleniaczem), a magnez oddaje 2 w procesie utleniania (sam jest reduktorem). Liczbę elektronów oddanych przez magnez (2) trzeba pomnożyć przez 2, aby była taka sama jak liczba elektronów przyjętych przez tytan (4). Zatem w równaniu reakcji wpisujemy liczbę 2 jako współczynnik stechiometryczny przed magnezem (po obu stronach równania). Sprawdzamy, czy zgadza się liczba pozostałych atomów: tytan - 1, chlor - 4 i magnez - 2. Równanie zostało poprawnie uzgodnione.

Zobacz podobne opracowania

  • Liceum
  • Chemia
  • Reakcje chemiczne
  • Liceum
  • Chemia
  • Reakcje chemiczne
  • Liceum
  • Chemia
  • Reakcje chemiczne

Ciekawostki (0)

Zabłyśnij i pokaż wszystkim, że znasz interesujący szczegół, ciekawy fakt dotyczący tego tematu.