H10 Redoxreacties (10.1 t/m 10.3)

• Scheikunde
• Middelbare school
• havo
• Leerjaar 5

H10 Redoxreacties

Deze les

• Herken je de redox reactie ?
  
• Uitleg redoxreacties, van halfreactie naar totaalreactie.

         Bespreken tabel 48, de Ox  moet boven de Red staan.

              Belangrijk, omdraaien reductor halfreactie

Aan de hand van voorbeeld hier en/of opgave 8 stappenplan doorspreken

Zelf

Leerdoelen

• Je leert wat redoxreacties zijn;
• Je leert om redoxreacties op te stellen.

Redoxreacties

• Reactie waarbij elektronen (e-) worden overgedragen.
• Altijd minimaal twee deeltjes aanwezig:

• Soms reageren meerdere deeltjes samen als oxidator of reductor.
• Binas tabel 48.
• Voorbeelden: roesten/corrosie, verbranding, reacties in de batterij.

• Oxidator: neemt elektronen op
• Reductor: staat elektronen af

Oxidator

• Neemt elektronen op
• Elektronenacceptor
• Linkerkolom Binas 48
• Sterkste oxidator links bovenin (F2)
• Voorbeeld chloor:

Cl2 (g) + 2 e- -> 2 Cl-

Reductor

• Staat elektronen af
• Elektronendonor
• Rechterkolom Binas 48
• Sterkste reductor rechts onderin (Li)
• Voorbeeld ijzer:

Fe (s) -> Fe2+ + 2 e-

Redoxkoppels

Voorbeeld chloor: Cl2 + 2 e- -> 2 Cl-

• In het voorbeeld is chloor oxidator (neemt e- op).
• Er ontstaat Cl-, dit is een reductor.
• Cl2 en Cl- noemen we samen een redoxkoppel.
• In Binas 48 staan veel voorkomende redoxkoppels.

Zuurbase

• H+ overdracht
• Zuur reageert met base
• Zuur staat H+ af
• Base neemt H+ op
• Binas tabel 49

Redox

• Elektronen (e-) overdracht
• Reductor reageert met oxidator
• Reductor staat e- af
• Oxidator neemt e- op
• Binas tabel 48

Redoxreacties herkennen

Voorbeeld: 2 Na (s) + Cl₂ (g) -> 2 NaCl (s)

• Na (s) voor de pijl heeft geen lading, na de reactie is dit Na+ geworden (in een zout).
• Cl₂ (g) voor de pijl heeft geen lading, na de reactie is dit Cl- geworden.
• Na heeft dus een elektron afgestaan aan Cl2.
• Na is reductor, Cl2 is oxidator.

Halfreacties

• Elke redoxreactie bestaat eigenlijk uit 2 halve reacties: 1 van de oxidator en 1 van de reductor.
• Dit geven we weer in halfreacties (Binas 48).
• Twee halfreacties (red en ox) geven de totaalreactie.

Van totaalreactie naar halfreactie

• Voorbeeld: SO₂ + H₂O₂ --> 2H⁺ + SO₄^2-

• Bij elkaar optellen geeft de totaalreactie 

Sterkte oxidatoren/reductoren

• Redoxreactie vindt plaats als sterkste oxidator hoger staat dan de sterkste reductor.
• "Bergafwaarts" = reactie verloopt wel.
• "Berg op" = geen reactie.
• Zie volgende slide.

Voorspel of er een redoxreactie zal plaatsvinden tussen water en natrium.

Stappenplan opstellen redoxreactie

1. Noteer de formules van alle deeltjes (ook H2O in oplossing, H+ in zuur milieu, OH- in basisch milieu).
2. Zoek de sterkste reductor en sterkste oxidator.
3. Noteer beide halfreacties.
4. Optellen voor totale vergelijking (let op! Elektronen voor en na de pijl moeten gelijk zijn).
5. Eventueel deeltjes wegstrepen die voor én na de pijl staan.

Tin(II)chloride-opl. met oxaalzuur-opl.

1. Deeltjes: Sn²⁺, Cl^-, H₂O, H₂C₂O₄
   
2. Red: H₂C₂O₄ (-0,49),      Ox: Sn²⁺ (-0,14)
   
   
3. Red:     H2C₂O₄            ->  2 CO₂ (g) + 2 H⁺ + 2e^-               (1x)                                      Ox:        Sn²⁺ + 2 e^-      ->  Sn (s)                                                (1x)    
                         
4. Totaalreactie:     H₂C₂O₄ + Sn²⁺   ->   2 CO₂ + 2 H⁺ + Sn (s) 

elektronen

gelijk

maken

Kaliloog + waterstofgas + broomwater

1. Deeltjes: K+, OH-, H2 (g), Br2 (l)
2. Red: H2 + 2 OH- (-0,83),        Ox: Br2 (+1,07)
   
   
3. Red:   H2 + 2 OH-  ->  2 H₂O + 2e^-                (1x)                                                                   Ox:   Br2 + 2 e^-   ->  2 Br-                               (1x)        
                      
4. Totaal: H₂ + 2 OH- + Br2 -> 2 H₂O + 2 Br- 

elektronen

gelijk

maken

Aangezuurd kaliumpermanganaat-opl. + natriumthiosulfaat-opl.

1. Deeltjes: H⁺, K⁺, MnO₄^-, H₂O, Na⁺, S₂O₃^2-
2. Red:    S₂O₃^2- (+0,10)     Ox: MnO₄^- + 8 H⁺ (+1,51)
   
   
3. Red:     2 S₂O₃^2-                        ->   S₄O₆^2- + 2e^-              (5x)   
   Ox:    MnO₄^- + 8 H⁺ + 5 e^-     ->   Mn²⁺ + 4 H₂O             (2x)
                      
4. Totaal: 10 S2O32- + 2 MnO4- + 16 H+ -> 5 S4O62- + 2 Mn2+ + 8 H2O

elektronen
gelijk
maken

Kan een blokje natrium als reductor of als oxidator reageren?

1. Alleen reductor
2. Alleen oxidator
3. Beide

Kan chloorgas als reductor of als oxidator reageren?

1. Alleen reductor
2. Alleen oxidator
3. Beide

Wat is de halfreactie als ijzerpoeder reageert in een redoxreactie? Gebruik Binas 48.

1. Fe -> Fe2+ + 2 e-
2. Fe2+ + 2e- -> Fe
3. Fe3+ + e- -> Fe2+
4. Fe2+ -> Fe3+ + e-

Wat is de halfreactie als zuurstof in zuur milieu reageert in een redoxreactie? Gebruik Binas 48.

1. O3 + 2 H+ + 2e- -> H2O + O2
2. O2 + 4 H+ + 4e- -> 2 H2O
3. O2 + 2 H+ + 2 e- -> H2O2
4. O2 + 2 H2O + 4e- -> 4 OH-

Geef de halfreacties + totaalvergelijking van de redoxreactie tussen aluminium en aangezuurd waterstofperoxide.