PowerPoint Presentation

Reakcije oksido-redukcijeRedoks reakcijeDefinisaemo pojmove oksidacije, redukcije, oksidacionog i redukcionog sredstva, pravila pri odreivanju okidacionog broja, odreivanje koeficijenata u reakcijama oksido-redukcije.......

Procesi u kojima dolazi do prenosa elektrona sa jednog molekula (atoma, jona) na drugi su oksido-redukcioni procesi.Oksidacija -reakcija u kojoj se kiseonik jedini sa nekom elementarnom supstancom, Redukcija - uklanjanje kiseonika iz nekog oksida.

1

1Oksidoredukcioni procesi prilikom nastajanjajedinjenja2

Razvojem hemije i otkriem strukture atoma, redoks reakcije se vezuju za prelazak elektrona sa jedne supstance na drugu.

oksidacija redukcija

oksidacija redukcija

Primer reakcije oksido-redukcije je ploica od cinka uronjena u rastvor bakar(II)-sulfata:

Zn + CuSO4 ZnSO4 + Cu

ili u jonskom obliku: Zn + Cu 2+ + SO42- Zn 2+ + Cu + SO42-

ili samo uesnici u reakciji: Zn + Cu 2+ Zn 2+ + Cu

Ova reakcija se moe predstaviti kao dve polureakcije:I polureakcija: Cu 2+ + 2e- Cu II polureakcija: Zn Zn 2+ + 2e-

4Ploica Zn uronjena u vodeni rastvor CuSO4 na poetku reakcije posle izvesnog vremena

Zn

CuSO4

Cu 2+(aq) + 2e- Cu (s) Zn Zn 2+(aq) + 2e- plav bezbojan5

Cu2+: jon je primio elektrone i redukovao se pa je sluio kao oksidaciono sredstvoZn: je otpustio elektrone i oksidovao se pa je sluio kao redukciono sredstvo

Oksidacija: proces otputanja elektronaRedukcija: proces primanja elektrona

Oksidaciona sredstva (oksidansi-Ox): supstance koje primaju elektrone (akceptori)Redukciono sredstva (reduktori-Red): supstance koje otputaju elektrone (donori)

6 Konjugovani redoks parovi To je par sastavljen od oksidansa i odgovarajueg reduktora (Ox/Red) Ox1 + e - Red 1 Red 2 Ox2 + e -

konjugovani par Ox1 + Red 2 Red 1 + Ox2 jai jai slabiji slabiji oksidans reduktor reduktor oksidans konjugovani par

U reakciji: Zn + Cu 2+ + SO42- Zn 2+ + Cu + SO42- Red Ox Ox Red

Redoks parovi su: Zn2+/ Zn i Cu 2+ / Cu

7Pri redoks reakcijama ne dolazi uvek do potpunog prelaska elektrona sa jedne supstance na drugu i graenja jonskih jedinjenja. U redoks reakcijama mogu nastati i kovalentna jedinjenja.

H2 (g) + Cl2 (g) 2 HCl (g)

Oksidacioni broj atoma (u molekulu ili jonu) predstavlja naelektrisanje koje bitaj atom imao kada bi oba elektrona svake veze koju ostvaruje pripala elektronegativnijem elementu.

Moe imati pozitivne i negativne vrednosti i vrednost nula.

8

Pravila za odreivanje oksidacionih brojeva 0 0 0 Oksidacioni broj atoma u elementarnom stanju je nula (Na, O2, S8 )

Oksidacioni broj vodonika u jedinjenjima je +1 (izuzev u hidridima metala gde je -1) Oksidacioni broj kiseonika u jedinjenjima je -2 (osim u peroksidima gde je -1 i fluoridu OF2 gde je +2) Oksidacioni broj monoatomnih jona jednak je naelektrisanju jona (Na+, Cu2+ S2-) +1 +6 2Zbir oksidacionih brojeva svih atoma u molekulu jednak je nuli (H2SO4 )

Zbir oksidacionih brojeva svih atoma u poliatomskom jonu jednak je naelektrisanju jona +7 2 +6 2 MnO4, S O42

9Na osnovu hemijskih osobina nekih elemenata mogu se izvesti sledei zakljuci: Oksidacioni broj fluora u jedinjenjima je -1 Oksidacioni broj alkalnih metala u jedinjenjima je +1 Oksidacioni broj zemnoalkalnih metala u jedinjenjima je +2

Uvoenjem pojma oksidacionog broja redoks reakcije se definiu kao reakcije u kojima dolazi do promene oksidacionog broja atoma u reaktantima: - oksidacija je proces u kome se oksidacioni broj poveava - redukcija je proces u kome se oksidacioni broj smanjujeOve definicije su u saglasnosti sa definicijama redoks reakcija preko primanja i otputanja elektrona.

10Oksidacioni broj nam pomae da utvrdimo koja se supstanca oksidovala a koja redukovala, ali ne daje podatke o nainu vezivanja atoma u molekulu. Oksidacioni broj i valenca nisu isti pojmovi. Na primer, u fosfitnoj kiselini, +3 O H3PO3 H -P-OH oksidacioni broj OH fosfora je +3 valenca fosfora je 5

Jedna od primena oksidacionih brojeva je odreivanje koeficijenata u jednainama oksido-redukcije.11 URAVNOTEIVANJE REDOKS JEDNAINAMetoda promene oksidacionog broja Jon-elektron metoda (naziva se i metoda polu-reakcija) Metoda promene oksidacionog broja Broj elektrona koje otputa supstanca koja se oksiduje mora biti jednak broju elektrona koje prima supstanca koja se redukuje.Primeri: +3 -2 +5 +2 +6 +5I 3 As2S3 +28 HNO3 + 4H2O 28 NO + 9H2SO4 + 6H3AsO4 -2e2 -8e3 +3e -4e -24e -28e Redukciono Oksidaciono sredstvo sredstvo

As+3 -2e2 As+5 -28e x 3S-2 -8e3 S+6 N+5 +3e N+2 +3e x 2812II Autooksidoredukcija- jedna supstanca je i oksidaciono i redukciono sredstvo

+3 +2 +53 HNO2 2 NO + HNO3 + H2O

+3 +3 +2 +52 HNO2 + HNO2 2 NO + HNO3 + H2O +1e -2e

2 molekula HNO2 su oksidaciono sredstvo1 molekul HNO2 je redukciono sredstvo13 III 0 8 +5 +2 +2 3 Pb + 2 HNO3 3Pb(NO3)2 + 2 NO + H2O -2e +3e

Redukciono Oksidaciono sredstvo sredstvo

U 6 molekula HNO3 azot ne menja oksidacioni broj ukupnoU 2 molekula HNO3 azot menja oksidacioni broj iz +5 u +2 8 HNO3 14IV Jednaine u jonskom obliku

NaCrO2 + Cl2 + NaOH Na2CrO4 + NaCl + H2O

Na+ + CrO2 + Cl2 + Na+ + OH 2Na + + CrO4 + Na + + Cl + H2O +3 0 +6 -1 2 CrO2 + 3 Cl2 + 8 OH 2 CrO42- + 6 Cl + 4 H2O -3e +1e2 +2e

redukciono oksidaciono sredstvo sredstvo15Polureakcije

K2Cr2O7 + 6 KI + 7 H2SO4 3 I2 + Cr2(SO4)3 + 4K2SO4 + 7 H2O

Cr2O42- I- I2 Cr 3+ uesnici u reakciji oksidoredukcije

Redoks parovi su:

Cr2O72-/ Cr3+ polureakcija: Cr2O72- + 6e + 14 H+ 2 Cr 3+ + 7 H2O I2 / I- polureakcija: 2 I- I2 + 2 e 1617

Vebanje:

1. Reakcija izmeu KMnO4 i H2O2 u baznoj sredini (KOH):

H2O2 + MnO4- + OH- O2 + MnO42- + H2O

Odrediti koeficijente u jednaini i napisati redoks parove (Ox/Red):

182. Odrediti koeficijente u jednaini i napisati redoks parove (Ox/Red):Fe2+ + MnO4- + H+ Fe3+ + Mn2+ + H2O

2. Fe2+ + Cr2O72- + H+ Fe3+ + Cr3+ + H2O

H2S + Cr2O72- + H+ S + Cr3+ + H2O

H2O2 + MnO4- + H+ O2 + Mn2+ + H2O

H2O2 + MnO4- O2 + MnO2 + OH-

Hg + NO3- + H+ Hg2+ + NO + H2O

Hg + NO3- + H+ Hg22+ + NO + H2O

8. MnO42- + H+ MnO4- + MnO2 + H2O

19