BILANSOWANIE RÓWNAŃ REAKCJI REDOKS

BILANSOWANIE RÓWNAŃ REAKCJI REDOKS

• Po prostych równaniach stechiometrycznych przyszła pora na reakcje chemiczne, w których zachodzi zmiana stopnia utlenienia pierwiastków.

• Nie ukrywam, że jest to problem znacznie bardziej złożony, ale po solidnych podstawach, które, mam nadzieję, zdobyliście analizując poprzednią prezentację, nie powinno być tak źle.

Zaczynamy !!!

www.chemiajestprosta.com.pl

Stopnie utlenienia pierwiastków

• Zaczynamy od podstaw, bez których nie rozwiążemy żadnego równania redoks, a więc od stopni utlenienia pierwiastków.

• I tu mam dla Was złą wiadomość, choć w przypadku wielu popularnych pierwiastków ich stopień utlenienia wyznaczyć można na podstawie analizy układu okresowego oraz kilku prostych reguł (poznamy je za chwilę), to wśród pierwiastków znajdziemy także takie, które stopni utlenienia mają kilka. W tym przypadku wartości tych nauczyć musimy się po prostu na pamięć.


Definicja:• Stopień utlenienia jest to ładunek, jaki znajdowałby się na

atomie danego pierwiastka, gdyby wszystkie wiązania w cząsteczce były w pełni jonowe.

• Lub nieco inaczej: Stopień utlenienia to umowna wartość definiowana jako ładunek który posiadałby każdy z atomów związku chemicznego po jego rozdzieleniu na jony proste w wyniku całkowitego przesunięcia elektronów wiązań w kierunku atomu bardziej elektroujemnego.


Stopnie utlenienia pierwiastków

Tyle teorii, ale jak ją interpretować?

Interpretacja definicji stopnia utlenienia

Założenie:• Nasz związek posiada budowę jonową.

Przykład: NaCl• Sód w postaci jonów występuje jako Na+, a chlor jako Cl-.

Zgodnie z definicją stopień utlenienia będzie taki sam, jak ładunek poszczególnych jonów. Tak więc stopień utlenienia sodu wynosi I, a chloru –I.


Czyli: Nadmiar elektronów nazywany jest ujemnym stopniem utlenienia, a niedomiar elektronów

dodatnim stopniem utlenienia.

Na dwóch kolejnych slajdach znajdziecie odpowiednio:

• Obrazowe przedstawienie podstawowych wartościowości pierwiastków bloków s oraz p.

• Tabelaryczne zestawienie najpopularniejszych pierwiastków i ich stopni utlenienia. (Aby ułatwić Wam naukę najczęściej występujące stopnie utlenienia zostały pogrubione.)


Mam nadzieję, że tak przedstawione dane ułatwią Wam zapamiętanie jak największej liczby par: stopień utlenienia-

pierwiastek.

Podstawowe wartościowości pierwiastków bloku s i p


I

III

II

IV

IIIV II I

IIII

IIIV

1 2 13 14 15 16 17

Najpopularniejsze pierwiastki i ich stopnie utlenieniaSymbol Nazwa Wartościowość

H wodór I

Na, K sód, potas I

Mg, Ca magnez, wapń II

Al glin III

C węgiel II, IV

Si krzem IV

N azot I, II, III, IV, V

P fosfor III, V

O tlen II

S siarka II, IV, VI

Cl chlor I, III, IV, V

Fe żelazo II, III

Cu miedź I, II


Reguły określania stopni utlenienia pierwiastków

• Najwyższa pora poznać 9 reguł, dzięki którym już nigdy nie będziecie mieli problemów z określeniem stopni utlenienia pierwiastków biorących udział w reakcjach redox.

1. Pierwiastki w stanie wolnym mają stopień utlenienia równy 0.

Czyli:

Np. , , , , , , itd.

Stopień utlenienia zapisujemy za pomocą cyfr rzymskich nad symbolem pierwiastka.



2. Wodór w związkach ma stopień utlenienia równy I

Czyli:

Np.

Jak widać reguła ta (jak i wszystkie pozostałe) dotyczy zarówno związków organicznych, jak i nieorganicznych.


Uwaga wyjątki: wodorki litowców i berylowców (np.LiH, CaH2), oraz B2H6, AlH3, SiH4 w których stopień utlenienia wodoru równy jest -I.


3. Stopień utlenienia tlenu w związkach wynosi –II

Czyli:

Np.


Uwaga wyjątki: nadtlenki, np. H2O2, BaO2, dla których przyjmuje się stopień utlenienia –I, oraz OF2, w którym tlen

przyjmuje stopień utlenienia II


4. Stopień utlenienia litowców wynosi I, a berylowców II


LITOWCE (I)

𝑰KOH

𝑰NaNO 3

BERYLOWCE (II)

𝑰 𝑰Ca (OH) 2

𝑰 𝑰Mg𝐶𝑙2

Metale w związkach mają tylko dodatnie stopnie utlenienia.


5. Siarka w siarczkach ma stopień utlenienia równy –II, a chlor w chlorkach i fluor w fluorkach –I

Np.


Fluor (F) we wszystkich związkach występuje na –I stopniu utlenienia.

−𝑰𝑰Na 2S

− 𝑰 𝑰CaS

−𝑰𝐶𝑎𝐶𝑙 2

−𝑰𝑁𝑎𝐹

Fluorowce często występują na –I stopniu utlenienia

Sprawdź się IOkreśl najpopularniejsze stopnie utlenienia następujących pierwiastków:

1. Sód

2. Ca

3. Żelazo

4. C

5. H

6. Brom

7. Al

8. Tlen


Odpowiedzi:

1. Na (I)2. Ca (II)3. Fe (III)4. C (IV)5. H (I)6. Br (-I)7. Al (III)8. O (-II)

Documents

BILANSOWANIE RÓWNAŃ REAKCJI REDOKS