Les 1 - Redoxreacties

• Scheikunde
• MBO
• Studiejaar 2

Les 1 Redoxreacties

Scheikunde

Wat betekent voor jou oxidatie?

Een chemisch proces waarbij een stof reageert met zuurstof of een andere oxidatiemiddel.

Oxidatie

chemische reacties in ons dagelijks leven

Hoe bederft een appel?

Door een reactie van zuurstof met de polyfenolen en de enzymen. Dat heet oxidatie.

Polyfenolen:

• helpen de plant tegen schades en ziekten
• gezondheidsvoordelen

Oxidatie

verschillende effecten van oxidatie

ademhaling

Oxidatie

Alle reacties van verbranding zijn met zuurstof.

Verbranding = oxidatiereactie

oxidatie komt van oxygenium (Latijns voor zuurstof)

Oxidatie

chemische reactie in batterij of accu

Oxidatie

Oxidatie

verbrandingsreactie magnesium:

2 Mg(s) + O₂(g) → 2 MgO(s)

met magnesiumatomen gebeurt het volgende:

Mg → Mg²⁺ + 2 e^-

het magnesiumatoom staat 2 elektronen af

het magnesiumatoom wordt een magnesiumion met lading 2+

Oxidatie

reactie magnesium met broom (Br₂):

Mg(s) + Br₂(l) → MgBr₂(s)

ook hier wordt magnesium geoxideerd

De oxidator is nu niet zuurstof, maar broom

Oxidatie

Elke reactie waarbij een atoom verandert in een positief ion is een oxidatiereactie. 

Een deeltje dat hierbij wordt geoxideerd staat zelf één of meer elektronen af.

Oxidatiegetal

Het deeltje dat elektronen verliest, wordt geoxideerd.

N₂(g) + 3 H₂(g) → 2 NH₃(g)

Er is nu geen deeltje dat een ion wordt

Oxidatiegetal: denkbeeldige lading die het atoom krijgt als je de bindende elektronen toerekent aan het meest elektronegatieve atoom

Oxidatiegetal

In een reactie met ionen is het duidelijk te zien of er elektronen worden afgestaan of opgenomen.

Bij deeltjes die niet uit ionen bestaan is dat moeilijker te zien.

N₂(g) + 3 H₂(g) → 2 NH₃(g)

Welk deeltje wordt nu geoxideerd?

Oxidatiegetal

oxidatiegetal:          0                    0              -3          +1

                                        N₂(g) + 3 H₂(g) → 2 NH₃(g)

• Atomen hebben alleen een oxidatiegetal in een verbinding met andere atomen. Atomen van een element hebben oxidatiegetal 0.
• Zuurstof in een verbinding, altijd: -2 (behalve in peroxide: -1)
• Waterstof in een verbinding, altijd: +1 (behalve in hydride: -1)
• Metaalionen hebben hun elektrovalentie als oxidatiegetal

Wat is het oxidatiegetal van het aluminiumion?

Het oxidatiegetal van Al^3+ (aluminiumion) is +3. Dit komt omdat aluminium (Al) in de groep 13 (ook wel de borongroep genoemd) van het periodiek systeem staat, wat betekent dat het meestal drie elektronen verliest om een stabiel elektronenconfiguratie te bereiken. Als gevolg hiervan heeft het een oxidatiegetal van +3 wanneer het drie elektronen verliest om een positief geladen ion te vormen, Al^3+.

Voorbeeld Na2SO4

natriumion: +1

zuurstof:       -2

zwavel:           ?

Na:      2x +1 =  +2

O:         4x -2 =  -8

S:          1x   ? =    ?

                         ________

som :                    0

oxidatiegetal S = +6

Voorbeeld MnO4-

zuurstof:       -2

mangaan:      ?

O:         4x -2 =  -8

Mn:      1x   ? =    ?

                         ________

som :                    -1

oxidatiegetal Mn = +7

Opgaven

Bepaal de oxidatiegetallen van alle atomen in:

a. H2O

b. Cl2O3

c. HBrO

d. H2SO3

e. Cr2O72-

f. NH4+ 

g. CO32-

Opgaven

Bepaal de oxidatiegetal van chloor in:

a. Cl2

b. ClO-

c. ClO2-

d. ClO3-

e. ClO4-

f. HCl

Redoxreacties

Tijdens een oxidatiereactie zien we dat een deeltje wordt geoxideerd. Er moet ook een deeltje zijn dat het elektron opneemt.

Oxidator: deeltje dat elektronen opneemt

Reductor: deeltje dat elektronen afstaat

Redoxreacties

Fe2+ → Fe3+ + e (Fe2+ wordt geoxideerd = reductor)

Cl2 + 2 e → 2 Cl-  (Cl2 = oxidator)

De som van beide reacties noemen we een redoxreactie:

2 Fe2+ + Cl2 → 2 Fe3+ + 2 Cl-

Redoxreacties

X  → X+ + e

oxidatie

reductie