Chemia/Reakcje utleniania i redukcji
Umiesz już otrzymać tlen z tlenku rtęci(II) lub manganianu(VII) potasu, przeprowadzić reakcję siarki, węgla i magnezu z tlenem, otrzymać dwutlenek węgla z węglanu wapnia i kwasu solnego, przeprowadzić reakcję magnezu z dwutlenkiem węgla, otrzymać wodór z cynku i kwasu solnego oraz w reakcji magnezu z parą wodną.
Potrafisz również zapisać słownie przebieg tych reakcji i rozpoznać czy jest to reakcja syntezy, analizy czy wymiany. Aby jeszcze lepiej poznać właściwości wodoru przeprowadź doświadczenie, działając wodorem na tlenek miedzi(II)
Na dno probówki wsyp małą ilość tlenku miedzi (II). Wodór, otrzymany jak w doświadczeniu 11., wprowadź do probówki tuż przy tlenku miedzi(II). Po 2-3 minutach przepuszczania wodoru, zacznij ostrożnie nagrzewać dno probówki. |
Reakcje utleniania-redukcji mają zastosowanie w przemyśle
do otrzymywania metali z rud. Często stosowanym reduktorem
w procesach przemysłowego otrzymywania jest, np. molibdenu
czy wolframuWodór reaguje z czarnym tlenkiem miedzi(II). Na dnie probówki tworzy się czerwony nalot metalicznej miedzi, a na ściankach probówki skrapla się para wodna. Zaszła zatem reakcja chemiczna:
W praktyce każda rzeczywista reakcja, w której następuje zmiana stopnia utlenienia atomów lub ich grup jest reakcją redoks, gdyż każdej reakcji redukcji musi towarzyszyć reakcja utlenienia i na odwrót. Rzeczywisty mechanizm danej reakcji jest zwykle bardziej złożony. Dla odróżnienia tych pojedynczych redukcji i utlenienia od faktycznych reakcji używa się zwykle do ich zapisu znaku "=" a nie "→". W zapisie tym symbol "e−" oznacza przekazanie lub przyjęcie elektronu, jednak nie w sensie dosłownym, lecz takim jaki jest przyjęty w definicji stopnia utlenienia. Liczby występujące w górnych indeksach tych równań oznaczają stopień utlenienia. Jest to reakcja wymiany, polegająca na tym, że wodór "odebrał" tlen z tlenku miedzi(II) i połączył się z nim, dając wodę (tlenek wodoru). Taka reakcja nosi nazwę reakcji utleniania-redukcji (redoks). Utlenianie jest to połączenie tlenu i pierwiastka. W tym wypadku wodór przyłączył tlen, dając tlenek wodoru. Proces odwrotny do utleniania to redukcja, czyli odłączania tlenu. Tlen odłączył się od miedzi, czyli miedź uległa redukcji. W tej reakcji wodór jest reduktorem - pierwiastkiem, który przyłącza tlen, a miedź jest utleniaczem - pierwiastkiem, który oddaje tlen.
Reakcje utleniania-redukcji polegające na przyłączaniu lub
odbieraniu tlenu są jednymi z wielu typów procesów redoks,
w których niekoniecznie biorą udział tlen i wodór, gdyż
istota procesu redoks polega na zmianie tzw. stopnia
utlenienia pierwiastka.
Zapisujemy to tak:
Rakcje chemiczne można podzielić na następujące typy:
Utlenianie – przyłączanie tlenu do reduktora.
Redukcja – odłączanie tlenu od utleniacza. Utleniacz – substancja, która oddaje tlen (redukuje się). Reduktor – pierwiastek, który przyłącza tlen (utlenia się). |