9 Reacties met elektronenoverdracht Even opfrissen Drie hoofdcategorien
- Slides: 31
9 Reacties met elektronenoverdracht
Even opfrissen: Drie hoofdcategorieën stoffen: ØMoleculaire stoffen: Atoombinding in molecuul (sterk), Van der Waals binding tussen moleculen (zwak), polaire (atoom)bindingen, daardoor H-bruggen tussen moleculen. ØMetalen: Metaalbinding (zeer sterk), dus hoog smeltpunt, geleiden ØZouten: Ionbinding (sterk), dus hoog smeltpunt, ionen
Inleiding in de Red. Ox chemie “Verbranding” van staalwol Reactievergelijking: 2 Fe(s) + O 2(g) 2 Fe. O(s) metaal moleculaire stof zout Er ontstaan ionen (geladen deeltjes)! Wat moet er dan gebeurd zijn? ? Ø IJzer heeft electronen afgestaan: Fe 2+ + 2 e. Het ijzeratoom is dus een ijzerion geworden! Ø Zuurstof heeft electronen opgenomen: O 2 + 4 e- 2 O 2 Het zuurstofmolecuul is gesplitst in twee zuurstofionen
Inleiding in de Red. Ox chemie Deeltjes die elektronen opnemen zijn oxidatoren Deeltjes die elektronen afstaan zijn reductoren We bekijken nog eens de vorige reactievergelijking: 2 x 2 e- 2 Fe(s) + O 2(g) 2 Fe. O(s) staat e- af: Reductor neemt e- op: Oxidator Als bij een reactie elektronenoverdracht plaatsvindt spreken we van een Red. Oxreactie!
Inleiding in de Red. Ox chemie Red. Ox of niet? Algemeen kun je stellen dat alle reacties waarbij de lading van een deeltje verandert, redoxreacties zijn. Verder zijn alle reacties waarbij elementen verdwijnen en/of ontstaan ook redoxreacties.
Inleiding in de Red. Ox chemie Halfreacties (Tabel 48 BINAS) Elke Red. Oxreactie is op te splitsen in twee halfreacties: Eén die het afstaan van elektronen weergeeft (reductor) Eén die het opnemen van elekronen weergeeft (oxidator) We bekijken weer ons voorbeeld: 2 Fe(s) + O 2(g) 2 Fe. O(s) Halfreactie (Red) Halfreactie (Ox) Totaal reactie Fe (s) O 2 (g) + 4 e- 2 Fe (s) + O 2 (g) Fe 2+ + 2 e 2 O 2 - 2 x 1 x + 2 Fe. O (s)
Opstellen van REDOX vergelijkingen 1. Schrijf de formules van alle deeltjes op. (Vergeet H 2 O niet!) 2. Ga voor ieder deeltje m. b. v. Binas 48 na of het een oxidator of reductor is. 3. Kies uit het rijtje de sterkste oxidator en de sterkste reductor. 4. Kijk of de reactie kan verlopen: OX moet boven RED staan. 5. Schrijf de halfreacties op. De halfreactie van de reductor moet worden omgekeerd! 6. Tel de twee halfreacties op, zorg ervoor dat er evenveel elektronen worden opgenomen als afgestaan. De elektronen worden bij het optellen tegen elkaar weggestreept. 7. VEREENVOUDIGEN!
Let op! • 1. H+ hoort vaak bij een oxidator (of staat op zichzelf) • 2. Zowel OX als RED: H 2 O 2 H 2 O Fe 2+ • 3. SO 42 - is alleen OX als je geconcentreerd zwavelzuur hebt (-0. 09) • 4. NO 3 - is alleen OX in combinatie met H+. De combinatie NO 3 - + H+ komt twee keer voor: verdund salpeterzuur: ontstaat NO (bovenste: +0. 96) geconcentreerd salpeterzuur: NO 2 (onderste: +0. 81) Dus: SO 42 - en NO 3 - zonder H+ niet opnemen in de tabel!
Redoxvergelijkingen opstellen We dompelen een staafje chroom in een oplossing van nikkelchloride. 1. Schrijf de formules van alle deeltjes in het reactiemengsel op. (Vergeet H 2 O niet!) Oplossing van nikkelchloride, dus aanwezig: Ni 2+, Cl- en H 2 O Staafje chroom: Cr 2. Ga voor ieder deeltje na m. b. v. Binas 48 of het een oxidator of reductor is. ox: Ni 2+, H 2 O Deeltjes kunnen zowel ox als red zijn! red: Cl-, Cr, H 2 O 3. Kies m. b. v. Binas 48 de sterkste oxidator en de sterkste reductor. ox: red: Ni 2+ Cr
Inleiding in de Red. Ox chemie Redoxvergelijkingen opstellen 4. Kijk of de reactie kan verlopen: OX moet boven RED staan. Ni 2+ staat links boven Cr ; de reactie kan verlopen 5. Schrijf de halfreacties op. De halfreactie van de reductor moet worden omgekeerd! ox: Ni 2+ + 2 e Ni red: Cr 3+ + 3 e 6. Tel de twee halfreacties op, zorg ervoor dat er evenveel elektronen worden opgenomen als afgestaan. De elektronen worden bij het optellen tegen elkaar weggestreept. x 3 ox: Ni 2+ + 2 e Ni red: Cr 3+ + 3 e- 3 Ni 2+(aq) + 2 Cr(s) 3 Ni(s) + 2 Cr 3+(aq) x 2
REDOX en TABEL 48 Voorbeeld: waterstofperoxide (H 2 O 2) en een aangezuurde oplossing van kaliumjodide.
Inventarisatie van het mengsel H 2 O 2 H+ K+ I- H 2 O Tip: 1. H+ hoort vaak bij een oxidator (of staat op zichzelf) Tip: 2. H 2 O 2 - H 2 O- Cu 2+- Fe 2+ zijn zowel OX als RED OXIDATOR: H 2 O 2 + H+; H 2 O 2; K+; H 2 O REDUCTOR: H 2 O 2; I-; H 2 O
Sterkst! Als er geen H+ is, neem je deze! Sterkste reductor
Inleiding in de Red. Ox chemie Redoxvergelijkingen opstellen We schenken een waterstofperoxide-oplossing bij een aangezuurde natriumjodide-oplossing. 1. Schrijf de formules van alle deeltjes in het reactiemengsel op. (Vergeet H 2 O niet!) Oplossing van waterstofperoxide, dus aanwezig: H 2 O 2 en H 2 O Aangezuurde natriumjodide-oplossing: H+, Na+, I-, H 2 O 2. Ga voor ieder deeltje na m. b. v. Binas 48 of het een oxidator of reductor is. ox: H 2 O 2, H 2 O, Na+, H 2 O 2 + H+ Soms kom je een red: I- , H 2 O 2 , H 2 O combinatie van deeltjes tegen! 3. Kies m. b. v. Binas 48 de sterkste oxidator en de sterkste reductor. ox: red: H 2 O 2 + H + I-
Inleiding in de Red. Ox chemie Redoxvergelijkingen opstellen 4. Kijk of de reactie kan verlopen: OX moet boven RED staan. H 2 O 2 + H+ staat links boven I- ; de reactie kan verlopen 5. Schrijf de halfreacties op. De halfreactie van de reductor moet worden omgekeerd! ox: H 2 O 2 + 2 H+ + 2 e- 2 H 2 O red: 2 I I 2 + 2 e 6. Tel de twee halfreacties op, zorg ervoor dat er evenveel elektronen worden opgenomen als afgestaan. De elektronen worden bij het optellen tegen elkaar weggestreept. ox: H 2 O 2 + 2 H+ + 2 ered: 2 I- 2 H 2 O I 2 + 2 e- H 2 O 2(aq) + 2 H+(aq) + 2 I-(aq) 2 H 2 O(l) + I 2(s)
9. 3 Energie uit batterijen • Energiebron (zon, aarde, water en wind) • Energiedragers (brandstoffen, biomassa) Stoffen die door een reactie energie vrijgeven • Energievormen (zonne-, wind-, etc. )
Elektrochemische cel – Verzamelnaam voor batterijen en accu’s – halfcel – Zoutbrug – Elektrode – Elektrolyt- oplossing
Elektrochemische Cel Hoe stromen de elektronen? 18
• De min- pool ontstaat aan de kant van de (sterkste) reductor • De plus- pool ontstaat aan de kant van de (sterkste) oxidator • Een Pt- elektrode en een C- elektrode doen nooit mee (inerte elektrode) als OX of RED
• Oplaadbare batterij Redox reactie omkeerbaar • Niet oplaadbare batterij Redox reactie niet omkeerbaar • Energiedichtheid Verhouding geleverde energie : massa batterij Eenheid: k. Wh (3. 6. 106 J)/ kg
Brandstofcel RED: OX: Totaalvergelijking: 2 H 2 + O 2 2 H 2 O Verbranding van waterstof (naam: brandstofcel)
Samengevat brandstofcel • Open batterij. • In twee gescheiden ruimten stromen onafgebroken een brandstof (RED) en zuurstof (OX) naar binnen en reageren met elkaar. De reactieproducten stromen naar buiten. Chemische energie wordt zo omgezet in elektrische enenergie. brandstofcel Uitleg brandstofcel
Elektrolyse • REDOX Reactie die altijd verloopt • Niet alleen ontledingsmethode • Reactie die verloopt onder invloed van een externe (gelijk)spanningsbron.
Elektrolyse
Let op! • De halfreacties mag je nooit optellen! • Bij de plus- pool reageert de sterkste reductor • Bij de min- pool reageert de sterkste oxidator • Als je moet kiezen tussen Cl- (+1. 36) en H 2 O (+1. 23) als RED dan wint Cl-!!!
• Redoxreacties • Halfreacties
Metalen • Alkalimetalen: deze staan in groep 1 van het PS • Aardalkalimetalen: deze staan in groep 2 van het PS • Eigenschappen Metalen hebben een aantal kenmerkende fysische eigenschappen: ze hebben meestal een glimmend uiterlijk ze zijn zwaar (hebben een hoge dichtheid) ze hebben meestal een hoog smeltpunt (met uitzondering van kwik (Hg) zijn alle metalen vaste stoffen bij kamertemperatuur) geleiden warmte en elektriciteit.
Legering Mengsel van metalen (verbeteren eigenschappen) Brons (koper en tin) Messing (koper en zink)
Corrosie Reactie met zuurstof (water) * Edel: reageren niet (Au-Pt- Ag) * half- edel: bij hogere T wel met O 2 (Cu) Kamertemperatuur: * Onedel: niet met water wel met O 2 (Fe) * Zeer onedel: met zuurstof en met water (Na)
Beschermen tegen corrosie • 1. Aanbrengen van een beschermlaagje • 2. Mengen met een ander metaal (legering) • 3. Geleidend contact met een onedeler metaal (opofferingsmetaal)
- Alliterasie
- Exotherme reactie grafiek
- Rekenen aan reacties
- Vormingswarmte berekenen
- Mol berekenen
- Recursive language in automata
- Regular expression of even even language
- Sosiale geregtigheid in skole
- De heilige drie eenheid masaccio
- Wat zijn de drie uitgangspunten van de voedingsdriehoek
- Drie kolommenmodel
- Brouwerij de drie ringen
- Autotrofe organismen voorbeelden
- Drie kloven dam
- Assimilatieproducten
- De drie huizen methode
- Drie niveaus van mentale programmering
- Drie werelden model
- Drie nadele van n informele werk
- De drie domeinen
- Vader daal nu met uw geest neer tekst
- Succes examens
- Condition is met
- Bruggelijkrichter met afvlakking
- Hespenworst zwanger
- Smeltdrade
- Vogel met tanden
- Meth eth prop but pent hex
- Studentenportaal sociale wetenschappen
- Ruang lingkup manajemen perkantoran
- London met weblearn
- Hechtnaald met draad