Przejdź do zawartości

Chemia/Reakcje utleniania i redukcji

Z Wikibooks, biblioteki wolnych podręczników.
Reakcje utleniania i redukcji


Umiesz już otrzymać tlen z tlenku rtęci(II) lub manganianu(VII) potasu, przeprowadzić reakcję siarki, węgla i magnezu z tlenem, otrzymać dwutlenek węgla z węglanu wapnia i kwasu solnego, przeprowadzić reakcję magnezu z dwutlenkiem węgla, otrzymać wodór z cynku i kwasu solnego oraz w reakcji magnezu z parą wodną.

Potrafisz również zapisać słownie przebieg tych reakcji i rozpoznać czy jest to reakcja syntezy, analizy czy wymiany. Aby jeszcze lepiej poznać właściwości wodoru przeprowadź doświadczenie, działając wodorem na tlenek miedzi(II)


Czy wiesz, że...
  • reakcje utleniania-redukcji mają zastosowanie w przemyśle do otrzymywania metali z rud. Często stosowanym reduktorem w procesach przemysłowego otrzymywania jest, np. molibdenu czy wolframu.
  • jeżeli w reakcji znajduje się pierwiastek w stanie wolnym, to taka reakcja automatycznie jest reakcją redukcji-utlenienia, bo nie każda przemiana chemiczna jest reakcją redoks

Wodór reaguje z czarnym tlenkiem miedzi(II). Na dnie probówki tworzy się czerwony nalot metalicznej miedzi, a na ściankach probówki skrapla się para wodna. Zaszła zatem reakcja chemiczna:

W praktyce każda rzeczywista reakcja, w której następuje zmiana stopnia utlenienia atomów lub ich grup jest reakcją redoks, gdyż każdej reakcji redukcji musi towarzyszyć reakcja utlenienia i na odwrót. Rzeczywisty mechanizm danej reakcji jest zwykle bardziej złożony. Dla odróżnienia tych pojedynczych redukcji i utlenienia od faktycznych reakcji używa się zwykle do ich zapisu znaku "=" a nie "→". W zapisie tym symbol "e−" oznacza przekazanie lub przyjęcie elektronu, jednak nie w sensie dosłownym, lecz takim jaki jest przyjęty w definicji stopnia utlenienia. Liczby występujące w górnych indeksach tych równań oznaczają stopień utlenienia. Jest to reakcja wymiany, polegająca na tym, że wodór "odebrał" tlen z tlenku miedzi(II) i połączył się z nim, dając wodę (tlenek wodoru). Taka reakcja nosi nazwę reakcji utleniania-redukcji (redoks). Utlenianie jest to proces/reakcja chemiczna, wskutek której pierwiastek, który ulega utlenieniu zwiększa swój stopień utlenienia np. żelazo z +II przechodzi na +III. W tym wypadku wodór przyłączył tlen, dając tlenek wodoru. Proces odwrotny do utleniania to redukcja, czyli proces/reakcja chemiczna, wskutek której pierwiastek, który ulega redukcji zmniejsza swój stopień utlenienia. Tlen odłączył się od miedzi, czyli miedź uległa redukcji. W tej reakcji wodór jest reduktorem - pierwiastkiem, który przyłącza tlen, a miedź jest utleniaczem - pierwiastkiem, który oddaje tlen. Istnieją także tzw. reakcje dysproporcjonowania, czyli reakcje, w których ta sama substancja/związek chemiczny ulega redukcji i utlenieniu jednocześnie. Np. reakcja utlenienia jonów chloranowych (V) (ClO3-) do jonów chloranowych (VII) (ClO4-) oraz jednocześnie ich redukcja do jonów chlorkowych (Cl-).


Czy wiesz, że...

Reakcje utleniania-redukcji polegające na przyłączaniu lub

odbieraniu tlenu są jednymi z wielu typów procesów redoks,

w których niekoniecznie biorą udział tlen i wodór, gdyż

istota procesu redoks polega na zmianie tzw. stopnia

utlenienia pierwiastka.


Zapisujemy to tak:

Rakcje chemiczne można podzielić na następujące typy: