9.2 Verloopt elke redoxreactie? + 9.3 Corrosie voorkomen

• Scheikunde
• Middelbare school
• vwo
• Leerjaar 5

Overzicht Periode 1

• Thema: Energie en duurzaamheid, Koolstofchemie & Kunststoffen
• Benodigde lesmaterialen: Chemie boek V5, Binas 7e editie, rekenmachine

Week 1	Week 2	Week 3	Week 4	Week 5	Week 6	Week 7	Week 8	Week 9	Week 10	Week 11
			...	...	...	...

Startklaar

• Op je plek zitten 
• Telefoon in het Zakkie 
  
• Jas over de stoel, oortjes in de tas, tas op de grond
• Schoolspullen op tafel: Boek, Chromebook, JdW-map, etui 

1. Startklaar

Bij de start van iedere les verwelkomt de docent de leerlingen bij de ingang van de deur, noemt leerlingen bij naam, maakt oogcontact en besteedt aandacht aan hun welbevinden. De docent geeft het goede voorbeeld en spreekt hoge verwachtingen uit voor het verloop van de les door succescriteria op gewenst gedrag, schooltaal en effectief leren te benoemen. De leerlingen zijn startklaar: ingelogd in LessonUp, telefoons opgeborgen in het Zakkie, en JdW-map op tafel.

Opzet periode 2

Tijdens de les:

• Nieuwe kennis actief koppelen aan voorkennis (evt. herhalen van voorkennis)

Huiswerk:

• Huiswerk controleren: 3x geen HW gemaakt? Dan 10 minuten les voorbereiden en geven over dit onderwerp (theorie of opgave bespreken)

Extra oefenen:

• Leg uit/redeneer vragen
• Toepassingsvragen

Test je kennis:

• SO op toetsniveau (inclusief context) na elk hoofdstuk
• Na SO bespreken van veel voorkomende fouten

      Leerdoelen

• Je leert over edele en onedele metalen.
  
• Je leert over de reductor- en oxidatorsterkte.
  
• Je leert voorspellen of een redoxreactie verloopt.
  
• Je leert de vergelijking van een redoxreactie opstellen.
• Je leert meer over roesten van ijzer.
  
• Je leert over corrosie voorkomen door een ondoordringbaar oxidelaagje.
  
• Je leert over de werking van een opofferingsmetaal.

3. Leerdoelgericht werken

De docent geeft het onderwerp, RTTI geformuleerde leerdoelen en de lesopbouw aan. De docent weet de leerdoelen goed te laten aansluiten bij de voorkennis en het (taal)niveau van de leerlingen. Gedurende de les wordt continu een terugkoppeling naar de leerdoelen gemaakt om de mate van beheersing te controleren.   

De edelheid van metalen

Daken en goten waren vroeger van koper, dit kon over tijd hun glans verliezen door corrosie. Er zijn 4 soorten metalen: Edel, halfedel, onedel en zeer onedel. 

De edelmetalen reageren (bijna) nergens mee, de halfedel metalen reageren alleen met zuurstof. 

De onedele metalen reageren met zuurstof en verdunde zure oplossingen en zeer onedel reageert zelfs met water

Reductor- en Oxidatorsterkte

De neiging van een reductor in elektronen af te staan is de reductorsterkte. Je kan afleiden uit het feit dat een reactie wel of niet verloopt welk metaalion de sterke oxidator is. 

Reductor- en Oxidatorsterkte

Een stof vorm dus een reductor en oxidator koppel. Een stof wat een sterke oxidator vormt, vormt een zwakke reductor. 

Hoe hoger de reductorsterkte is, hoe makkelijker de stof elektronen afstaat en dus doe onedeler de stof is. 

Een reactie loopt alleen als er een zwakkere reductor en oxidator ontstaat. 

Binas tabel 48 

Redox totaalreactie opstellen

1. Schrijf de formules van alle deeltjes in het reactiemengsel op. (OOK H₂O)
2. Kijk voor elk deeltje in Binas 48 of het een oxidator of reductor is. 
Kies uit het rijtje de sterkste oxidator en de sterkste reductor:

• Sterkste OX: kijk in de kolom oxidator welke stof of combinatie van stoffen die je in je oplossing hebt als eerste tegenkomt als je van boven naar beneden kijkt
• Sterkste RED: kijk in de kolom reductor welke stof of combinatie van stoffen die je in je oplossing hebt als eerste tegenkomt als je van beneden naar boven kijkt

3.  Kijk of de reactie kan verlopen: OX moet boven RED staan.
4. Schrijf de halfreacties op. De halfreactie van de reductor moet worden omgekeerd!
5. Tel de twee halfreacties op, zorg ervoor dat er evenveel elektronen worden opgenomen als afgestaan. De elektronen worden bij het optellen tegen elkaar weggestreept.
6. In de totaalreactie (de eigenlijke redoxreactie) schrijven we tenslotte de toestandsaanduidingen.

Voorbeeld opstellen totaalreactie

Ga in Binas na of een redoxreactie plaatsvindt. Geef in dat geval de halfreacties en de totale vergelijking.
a. aluminium in een kopersulfaatoplossing
b. koper in een salpeterzuuroplossing; hierbij ontstaat onder andere NO(g)
c. chloorwater met ijzer(II)chloride.

Roesten van ijzer

Roesten is een rectie van de vaste stof ijzer met een gas zuurstof onder invloed van water. Roest is poreus, hierdoor kan het doorgaan onder bestaande roest. Roest neemt meer plek in dan het oorspronkelijke ijzer. Hierdoor kan het beton rond ijzer afbrokkelen en stort de hele boel in. 

Roesten van ijzer

Om te voorkomen dat ijzer gaat roesten moet je dus voorkomen dat zuurstof en water bij het ijzer kunnen komen. Hoe?

Als het toch gaat roesten gebeurd er dit:

Corrosie van andere metalen

Niet alle metalen roesten als ze in contact komen met zuurstof.

Koper en aluminium reageren op een andere manier, ze roesten niet maar vormen een oxidatielaagje die heel sterkt hecht aan het metaal er onder. Is er een beschadiging, komt deze laag terug. Deze beschermende laag is is niet poreus en beschermd het metaal dan ook. 

Galvaniseren is ook een voorbeeld.

Opofferingsmetaal. 

Als je gegalvaniseerd ijzer beschadigd, dan zal het metaal reageren dat een sterkere reductor is. Dit is dan het opofferingsmetaal.

a. Leg uit waarom je ijzer beter tegen corrosie moet beschermen dan aluminium.
b. Leg uit waarom het onverstandig is een ijzeren spijker in een zinken dakgoot te laten liggen.

Aan de slag

Maak de opdrachten 7 t/m 12 en 14

Kijk of de vragen van de voorkennis nog nodig zijn, is deze kennis weggezakt dan maak je ook deze vragen.

6. Actieve verwerking

De docent maakt expliciet hoe de leerstof actief verwerkt dient te worden. De docent start met modelleren en laat leerlingen vervolgens actief inoefenen. Volgens het 'ik-wij-jullie/jij-wij' principe wordt de ondersteuning geleidelijk afgebouwd. Er wordt gevarieerd in oefentypes en het leerproces wordt zichtbaar gemaakt, bijvoorbeeld met hardop denken opdrachten. Effectieve leerstrategieën zoals zelftesten, gespreid leren, schema’s maken, en samenvatten volgens de Cornell-methode worden expliciet aangeleerd. Dit herkneden van de lesstof helpt bij het bewerken van het lange termijn geheugen

Afsluiting

8. Afsluiting

De docent controleert in de slotfase van de les of de leerdoelen door alle leerlingen behaald zijn en plaatst de les in de context van de betreffende periode. De docent evalueert samen met de leerlingen het leren en het gedrag en blikt vooruit aan de hand van de JdW-planner. 

    Begrippen uit deze les

• ...
• ...
•  ...

Exit ticket