NOVA H9 samenvatting SE-1

• Scheikunde
• Middelbare school
• vwo
• Leerjaar 6

• DEZE LES

HOOFDSTUK 9 REDOXREACTIES

NOVA VWO5      

samenvatting voor SE-1

samenvatting H9

De dia's in deze les geven een globaal overzicht van de stof.

wil je meer uitleg?

bekijk dan de uitlegfilmpjes op kemia.nl

kies voor de methode "nova 2019" voor de juiste afspeellijst

elektronenoverdracht

Een reactie waarbij elektronen worden overgedragen van het ene deeltje naar het andere deeltje noem je een REDOXreactie

Je herkent een redoxreactie aan het veranderen van de lading van de deeltjes

Dit is een RED-OX reactie

Mg (s)              +              2 H+             --> Mg2+  + H2 

staat e- af               neemt e- op

       =                                     =

REDuctor                 OXidator

een positief ion

- heeft minder elektronen dan protonen

- kan elektronen Opnemen

- is een OXidator

uitzondering: Fe2+ (OX én RED)

een negatief ion 

- heeft meer elektronen dan protonen

- kan elektronen afstaan

- is een REDuctor

Red-Ox koppel

Mg (s)              +              2 H+             --> Mg2+  + H2 

de oxidator en bijbehorende reductor vormen samen een redoxkoppel

Bij een redoxreactie heb je altijd twee redoxkoppels

verbranding

Bij verbrandingsreacties is de ladingsverandering niet altijd zo duidelijk te herkennen. Leer daarom het volgende:

Alle verbrandingsreacties zijn redoxreacties

De stof zuurstof (O2) is hierbij altijd de OXidator

Zijn dit wel of geen redoxreacties, sleep naar het juiste blok.

Redoxreactie

GEEN Redoxreactie

2 Al + Br₂ --> 2 AlBr₃

HCN + OH^- --> CN^- + H₂O

BaCl₂ --> Ba²⁺ + 2 Cl^-

2 HCl + Mg --> H₂ + Mg²⁺

HCl + OH^- --> H₂O

Fe + 3 Ag⁺ --> Fe³⁺ + 3 Ag

Een redoxreactie verloopt als 

in Binas tabel 48 

de OX boven de RED staat

hoe hoger hoe zwakker

sterk

RED

OX 

sterk

hoe lager hoe zwakker

blz 96

stap 1 deeltjesinventarisatie

> welke stoffen zijn aanwezig?

> wat is de juiste notatie?

(oplossingen in losse ionen!)

natriumsulfiet-oplossing:

zwavelzuur-oplossing:

kaliumpermanganaat-oplossing: 

Voorbeeld: reactie van aangezuurde kaliumpermanganaatoplossing met natriumsulfietoplossing

Maak elke stap eerst zelf in je schrift vóór je doorgaat naar de volgende dia

stap 2 sterkste OX, RED

> bepaal van elk deeltje of het OX of RED kan zijn 

> heb je meer dan 1 OX of RED, kijk dan in Binas 48 welke de sterkste is (hoogste OX, laagste RED)

> controleer of de sterkste OX boven de sterkste RED staat

Na+         SO32- 

H+            SO42-  

K+           MnO4-

stap 3 halfreacties

> Neem de halfreacties over uit Binas 48

TIP: Noteer eerst de formules van de sterkste OX en RED uit stap 2 in de kantlijn en maak daarna de halfreactie af. Zo schrijf je het niet per ongeluk verkeerd om over

OX: MnO4-

RED:  SO32- 

stap 4 elektronen gelijk maken

> kijk naar het aantal elektronen

in beide halfreacties. 

In welke verhouding moet je ze 

optellen, zodat het aantal elektronen 

evenveel is?

TIP: Noteer deze factoren altijd achter de halfreacties

stap 5 Optellen en wegstrepen

> Tel de halfreacties op

> streep dezelfde deeltjes voor en na de pijl tegen elkaar weg

TIP: zet de pijlen van de halfreacties recht onder elkaar, zodat je goed ziet wat er voor en na de pijl hoort en je niets vergeet over te nemen!

na wegstrepen van dezelfde deeltjes houd je over:

na wegstrepen van dezelfde deeltjes houd je over:

Kies de juiste halfreactie

Het permanganaat-ion en het sulfiet-ion kunnen op verschillende manieren reageren en dat komt door het milieu.

Let dus goed op de halfreactie die je kiest!

ALLE deeltjes in de halfreactie MOETEN aanwezig zijn!!

de invloed van de pH op de oxidatorsterkte van nitraat 

In opdrachten met salpeterzuur als oxidator zal altijd worden vermeld welk reactieproduct ontstaat

Redoxreacties in de praktijk

- corrosie

- electrochemische cellen:  - (oplaadbare) batterij

                                                           - brandstofcel

Corrosie

= aantasting van metalen door zuurstof en water

Er ontstaat meestal een beschermend oxide of hydroxide laagje

dit beschermt het metaal eronder tegen verdere aantasting

bij het metaal ijzer noemen we dit roesten

een laagje ijzerhydroxide (roest) sluit niet goed 

af, daarom kan het hele voorwerp wegroesten

passieve bescherming

beschermende laag over metaal 

= afschermen van zuurstof en water :

- verf / lak

- edeler metaal

nadeel:

bij een kras gaat het eronder

toch weer roesten

actieve bescherming: opofferingsmetaal

Je ziet in deze afbeelding dat een metaal een ander metaal kan beschermen als het onedeler is. 

Zink is onedeler dan ijzer, dus reageert zink met water en zuurstof in plaats van ijzer: het zink offert zich op

Koper is edeler dan ijzer, dus een spijker met koperdraad zal wel gewoon roesten: het onedele ijzer reageert beter met water en zuurstof dan koper. 

Elektrochemische cel

• Batterij of accu
• Oxidator en reductor bevinden zich apart van elkaar, maar zijn verbonden via een stroomdraad en een zoutbrug/membraan.
• Beweging van ionen en elektronen zorgt voor een elektrische stroom.

Elektronenstroom

• Elektronen verplaatsen door geleidende draad.
• Reductor = negatieve elektrode: er ontstaan hier elektronen (elektronen zijn negatief geladen).
• Oxidator = positieve elektrode: elektronen worden opgenomen, waardoor tekort aan elektronen opgeheven wordt.
• Elektronen verplaatsen zich van negatieve pool naar positieve pool: van een overschot naar een tekort.

Ionenstroom

• Ionen verplaatsen zich door de zoutbrug.
• De zoutbrug zorgt voor een gesloten stroomkring.
• In de halfcellen ontstaat een tekort aan positieve of negatieve ionen, terwijl dit gelijk zou moeten blijven. De ionen uit de zoutbrug vullen het tekort aan.

Brandstofcel

• Elektrochemische cel met voortdurende aanvoer van reagerende stoffen.

bijv. waterstofbrandstofcel:

• Ox: O2 + 4 H+ + 4 e- -> 2 H2O
• Red: H2 -> 2 H+ + 2 e- (2x)
• Totaal: 2 H2 + O2 -> 2 H2O

H+ tegen elkaar wegstrepen.

Oplaadbare batterijen (accu)

Energie kan je opslaan in accu's, ook wel oplaadbare batterijen genoemd.

Oplaadbare batterijen besparen grondstoffen, omdat je ze vaker kunt gebruiken

Oplaadbare batterijen (accu)

ONTHOUD

Je kunt een batterij opladen als alle deeltjes die ontstaan bij opladen en stroom leveren aanwezig blijven bij de elektrode

Voorbeeld: loodaccu auto

bij stroom leveren ontstaan ionen Pb2+

Om te zorgen dat ze bij de elektroden blijven, is de accu gevuld met zwavelzuur. De ionen Pb2+ vormen een vaste stof met de SO42- ionen

opladen

Bij opladen wordt stroom gebruikt om de beginstoffen weer terug te krijgen (electrolyse).

Hierbij loopt de electronenstroom de 'andere' kant op, de elektronen gaan als het ware weer terug

- reactie is dus andersom!

Let bij een vraag op woorden als: opladen, stroom leveren, de batterij wordt aan een lader/stroom geplaatst etc

elektronen lopen altijd van RED naar OX

opladen is de omgekeerde reactie van stroom leveren

onthoud

stroom leveren

opladen

RED

RED

OX

OX