Toepassingen REDOX Wat is redox Tegelijkertijd reductie oxidatie

Toepassingen REDOX Wat is redox ? Tegelijkertijd reductie oxidatie reactie Met overdracht van elektronen ; het oxidatiegetal verandert. Oxideren van ijzer tot roest : ijzer(III)oxide O (zuurstof) is de oxidator en neemt electronen op van ijzer. IJzer wordt geoxideerd; ijzer is de reductor Ruud van Iterson 1

REDOX Pb-staaf in Zn-staaf in Loodnitraat(aq) Koper(II)nitraat(aq) Pb(s) Cu(s) Ruud van Iterson Cu(s) 2

Spanningsreeks der metalen Pt 4+ + 2 Fe Pt + 2 Fe 2+ Wie pakt e- ? Pt + 2 Fe 2+ Pt 4+ +2 Fe Wie pakt e- ? l De edelste houdt elektronen l De onedelste wil liefst elektronen afstaan l Platina is edeler dan ijzer dus ? ? ? Ruud van Iterson 3

Spanningsreeks l Koning Ba. Ca. Na Mag Alleen Zijn Fiets Niet Snachts Proberen Hoewel Culemborgse Aggie Kwik Pist met Goud l Kies nu de juiste: Pt 4+ + 2 Fe(s) Pt (s)+ 2 Fe 2+ of Pt(s) + 2 Fe 2+ Pt 4+ + 2 Fe (s) ? Ruud van Iterson 4

REDOX ee- e- e- stromen van: – pool + pool Ruud van Iterson 5

REDOX Overeenkomsten redox met zuur-base !! Zuur-base Redox Overdracht van H+ Overdracht van e- Sterkste zuren linksboven in Binas tabel 49 Sterkste oxidatoren linksboven in Binas tabel 48 Sterkste basen rechtsonder in Binas tabel 49 Zuursterkte: grootste Kz Basesterkte: grootste Kb Sterkste reductoren rechtsonder in Binas tabel 48 Oxidatorsterkte: hoogste V 0 Reductorsterkte: laagste V 0

REDOX: opstellen reactievergelijkingen Stap 1: zet in een tabel of de aanwezige deeltjes reductoren of oxidatoren zijn. Linksboven reageert met rechtsonder Oxidator + e- Reductor Ox 1+ n e- Red 1 Ox 2 + m e- Red 2 Ruud van Iterson 7

Opstellen REDOX reacties Stap 1: kijk naar de verandering van oxidatiegetal Stap 2 bepaal elektronen links of rechts Stap 3: maak ionlading kloppend met H 3 O+ of OH Stap 4: Tel de O’s links en rechts en maak kloppend met H 2 O Stap 4: vertrouwen is goed, controle is beter controleer de H’s !!

Redox: chloorwater + ijzer(II)chloride-oplossing : Cl 2 + 2 e- 2 Cl. Fe 2+ Fe 3+ + e- reductie oxidatie 2 Fe 2+ + Cl 2 Fe 3+ + 2 Cl- redox Ruud van Iterson 9

Redox: invloed van omgeving Zoals je ooit wel gemerkt zult hebben of nog zult merken is er een grote invloed van de omgeving op bv de corrosiesnelheid van een stuk metaal - Een stuk metaal roest heel erg langzaam in zuurstofarm zuiver water - Een stuk metaal roest in zuurstofrijk kraanwater - Een stuk metaal roest snel in aangezuurd zuurstofrijk kraanwater Ruud van Iterson 10

Redox: invloed van omgeving - Een stuk metaal roest snel in zuur en zuurstofrijk kraanwater O 2 + 4 H+ + 4 e- 2 H 2 O Fe 2+ + 2 e- 1 x 2 x 2 Fe + O 2 + 4 H+ 2 Fe 3+ + 2 H 2 O Ruud van Iterson 11

Redox: invloed van omgeving Ox : Mn. O 4 - + 2 H 2 O + 3 e- Mn. O 2 + 4 OHRed: Fe 2+ + 2 e- 2 Mn. O 4 - + 4 H 2 O + 3 Fe 2+ + 2 Mn. O 2 + 8 OHvervolgreactie: Fe 2+ + 2 OH- Fe(OH)2 (s) Ruud van Iterson 12

Redox: invloed van omgeving aangezuurd Mn. O 4 - + 8 H+ + 5 e- Mn 2+ + 4 H 2 O Fe 2+ + 2 e- 2 x 2 Mn. O 4 - + 16 H+ + 5 Fe 2+ + 2 Mn 2+ + 4 H 2 O Ruud van Iterson 13

REDOX 2 I- I 2 (s)+ 2 e- Fe 3+ + e- Fe 2+ 1* 2* + 2 Fe 3+ + 2 I- 2 Fe 2+ + I 2 (s) De elektronen gaan van Inaar Fe 3+ waarbij I 2 en Fe 2+ ontstaan e- e- e-e- Ruud van Iterson 14

REDOX: batterijen Zn + 2 Mn. O 2 + H 2 O Zn(OH)2 + Mn 2 O 3 Zn + Ag 2 O Zn(OH)2 + 2 Ag Ruud van Iterson 15

REDOX: corrosie Als op metaal waterdruppels aanwezig zijn ontstaat er een elektrochemische cel waardoor ijzer (red) in oplossing gaat en zuurstofrijk water (ox) reageert roest Ruud van Iterson 16

REDOX: loodaccu Ruud van Iterson 17

REDOX: loodaccu reacties Stroom levering ontladen: (+): Pb. O 2 + 4 H+ + SO 42 - + 2 e- Pb. SO 4 + H 2 O (-): Pb + SO 42 Pb. SO 4 + 2 e- Pb. O 2 + 4 H+ + Pb + 2 SO 42 - 2 Pb. SO 4 + 2 H 2 O Opladen: Pb. SO 4 + H 2 O Pb. O 2 + 4 H+ + SO 42 - + 2 e. Pb. SO 4 + 2 e- Pb + SO 42 - 2 Pb. SO 4 + 2 H 2 O Pb. O 2 + 4 H+ + Pb + 2 SO 42 Ruud van Iterson 18

Industriële redox: Al-productie Ruud van Iterson 19