Redoxreaktioner innebär överföring av elektroner mellan atomer eller förändringar i oxidationstal. De är nästan överallt. Många av de viktiga reaktioner i mänskliga celler, till exempel redoxreaktioner, liksom förbränning eller rost på utsatta stål på en bil ram. Vissa syror, t. ex. salpetersyra och svavelsyra, är starkt oxiderande ämnen och kan oxidera andra ämnen som en del av en redoxreaktion
Du behöver:. .
10-till 20-liters akvarium
Justerbar akvarium värmare.
Små plastbehållare.
Vermikulit.
Termometer.
Fuktighetsmätaren.
2. Rena tegelstenar
oxidationstalen
Kemister hålla reda på elektroner i reaktioner med oxidationstalen --- nummer som tilldelats till varje element i reaktionen --- med sju enkla regler:
något element har själv en oxidationstal på noll,
en enatomig jon, till exempel en kalcium, har en oxidation antal som motsvarar dess kostnad,
Summan av oxidation tal i en förening är alltid lika med nettoladdning av substansen. CO2, till exempel, har ingen nettoladdning, så summan av oxidation nummer för alla tre atomer måste vara noll,
Vätgas har en oxidation tillstånd av en kombination med en nonmetal och -1 när kombinerat med en metall,
Syre, i kombination med andra element än fluor, alltid har en oxidation antal -2,
Halogener --- element från grupp 17 i periodiska --- har alltid en oxidation antal -1 inte kombineras med en halogen högre upp i gruppen eller med syre, och />
Element i grupp 1 i periodiska systemet har en oxidation antal + 1 när de bildar föreningar, medan grupp 2 element har en oxidation antal +2.
oxidationstal exempel
De sammansatta FeCl2 innehåller ett järn atom och två atomer klor. Klor är en grupp 17 element (en halogen). I reglerna ovan ser vi att varje kloratom har en oxidation antal -1. Eftersom föreningen inte har en nettoladdning måste järn ha en oxidation antal 2, så summan av alla oxidationstalen noll.
Fosfatjonen har en kemisk formel av PO4 och en avgift på -3. Eftersom det har en nettoladdning, måste summan av alla oxidationstalen lika nätet avgift. Som nämndes i avsnitt 1, har syre en oxidation antal -2. Det finns fyra oxygens, så 8-3=5, så det oxidationstal av fosfor i denna jon är +5
Betydelse
Även om oxidation nummer tilldelas på element i en förening som om de hade avgifter. är oxidationstal faktiskt inte betyder förening bestående av joner, det oxidationstal är mer som en tydlig kostnad som avgör vilka atomer i en reaktion som vinner eller förlorar elektroner under reaktioner. Om oxidationstal i ett element minskar under en reaktion, är elementet sägs vara minskad. Om, å andra sidan blir det oxidationstal ökar eller mer positiva, är elementet oxideras. En reaktion som innebär oxidation /reduktion är en redoxreaktion.
Syror
Det finns flera olika sätt att definiera en syra. Vissa definitioner är mer inkluderande än andra. Den vanligaste definitionen klassificerar ett ämne som donerar vätejoner som syror. Saltsyra, till exempel, har den kemiska formeln HCl. I vatten donerar vanligtvis vätejon till en vattenmolekyl och bildar H3O.
Syror i redoxreaktioner
Syror delta i en mängd viktiga redoxreaktioner. I många fall starka syror läggas till ren metall oxiderar metallen. Om svavelsyra läggs till järn, till exempel, sker följande reaktion:
H2SO4 (aq) + Fe (s) H2 (g) + FeSO4 (aq)
Järnet hade en oxidation antal 0 innan reaktionen och -2 efteråt, så detta är en redoxreaktion i vilka järn oxideras med svavelsyra
Ett annat exempel är reaktionen mellan salpetersyra och koppar:.
Cu (s) + 4HNO3 ( aq) Cu (NO3) 2 (aq) + 2NO2 (g) + 2H2O (l)
I detta fall hade koppar en oxidationstal från 0 före och två efteråt, var så koppar oxideras. Den biprodukt är kvävedioxid, en giftig gas. Både salpetersyra och svavelsyra är starkt oxiderande ämnen --- en av anledningarna till att utöva försiktighetsåtgärder när du hanterar dem.
