X


utlenianie i redukcja 2, Polibuda, II semestr, fizyka, FIZA, lab, Chemia laborki, chemia ogolna nie organiczna, od radka

Nie obrażaj więc mojej inteligencji poprzez czynione na pokaz zaniżanie własnej.
[ Pobierz całość w formacie PDF ]

Nr ćwicz.

11

Data

10.05.2006

Radosław Plackowski

Technologia chemiczna

Kier. inżynieria proc. Chem.

Semestr

II

Dr inż. Bogdan Wyrwas

przygotowanie:

wykonanie:

ocena:

 

Reakcje utleniania i redukcji II:

 

I Wstęp teoretyczny:

 

1. Amfotery redoks:

Związki, które w zależności od tego czy reagują z silnym utleniaczem, czy z silnym reduktorem są albo reduktorami, albo w drugim przypadku utleniaczami nazywamy amfoterami redoks. Sa to najczęściej jony lub cząsteczki zawierające pierwiastki na pośrednim stopniu utlenienia. Mogą być one zredukowane do niższego stopnia lub utlenione do wyższego. Np.: Mn(II) – Mn(IV) – Mn(VI) – Mn(VII). Z tego szeregu amfoterami redoks są: Mn(IV) i Mn(VI), bowiem występują na posrednim stopniu utlenienia, mogą zatem obniżyć swój stopień utlenienia lub podwyższyć go.

 

2. Woda utleniona jako utleniacz oraz reduktor w reakcjach redoks:

(utleniacz)

 

 

(reduktor)

Jest to typowy amfoter redoks, stosowany częściej jako utleniacz. Jest wygodny w stosowaniu, bowiem nie powoduje wprowadzenia żadnego dodatkowego jonu do badanego roztworu. Nadmiar nadtlenku wodoru rozkłada się łatwo przez wygotowanie , wydziela się przy tym tlen:. 30 % roztwór zwany jest perhydrolem i w tej postaci nadtlenek wodoru jest przechowywany. Przy dłuższym przechowywaniu zachodzi rozkład tej substancji.

 

W reakcjach z reduktorami nadtlenek wodoru reaguje według pierwszego równania, np. z jonami jodkowymi:

                            (H2O2 jako utleniacz)

 

W reakcjach z utleniaczami nadtlenek wodoru działa jak reduktor np.:

              (H2O2 jako reduktor)

 

3. Wpływ środowiska na reakcje redoks:

a)     

wzór ogólny tej reakcji:

utleniacz 1 + m1H+ + n1e ó reduktor 1 + m1/2 H2O

 

     Potencjał tego układu można obliczyc ze wzoru Nernsta:

   

przyjmując, że log aH+ = -pH, można napisać, że:

Gdy reakcja redoks przebiega z udziałem protonu, wówczas zmniejszenie pH, czyli zwiększenie kwasowości środowiska, zwiększa potencjał utleniający układu.

 

 

 

b)    

wzór ogólny tej reakcji:

reduktor 2 + m2OH- - n2e ó utleniacz 2 + m2/2 H2O

 

     Potencjał tego układu można obliczyc ze wzoru Nernsta:

   

przyjmując, że log aOH- = -pOH=pH-14, można napisać, że:

i ostatecznie:

Z ostatecznego wzoru wynika, że w przypadku reakcji redoks, w których biora udział jony OH-, potencjał redoks układu wzrasta w miarę wzrostu pH . Układ ten jest silniejszym utleniaczem w środowiskach bardziej alkalicznych.

 

c)      Kwasowość środowiska wpływa też na reakcje redoks przebiegające z jonami hydratowanymi. W układzie jonów wanadu pięcio- i czterowartościowego potencjał wynosi:

Oba jony są w srodowisku wodnym uwodnione. Reakcja , zatem w środowisku wodnym jest prawie niemożliwa i wytwarza się nowa równowaga redoks. Potencjał tej reakcji zalezy już od nowego potencjału normalnego:

po zmianie [H+] przez pH, otrzymuje sięwyrażenie:

 

Znając wartości oraz stężenia imożna określić krzywą zależności E od pH, która wskazuje, jak bardzo zmienia się potencjał redoks tego układu w zależności od pH.

Przykład takiej krzywej:

d)     Reakcja dysmutacji chloru w układzie chlor-woda zależna jest od pH.

 

4. Reakcja dysproporcjonowania:

Reakcja dysproporcjonowania (zwane tez reakcją dysmutacji) jest to reakcja polegająca na występowaniu jednego pierwiastka w roli utleniacza i reduktora jednocześnie w jednej reakcji. Np. reakcja:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I.                   Inne ciekawe reakcje redoks:

1.Niszczenie bilonu narodowego za pomocą kwasu azotowego:

 

Reakcja zachodzi gwałtownie. Miedź gwałtownie się roztwarza w kwasie azotowym (V) wydzielając ostre opary brunatnego gazu o charakterystycznym, drażniącym zapachu, a roztwór przybiera kolor zielony, a ostatecznie barwę niebieską. Reakcja jest przytym silnie egzotermiczna.

 

2.Pokrywanie 1-groszówki warstwą rtęci:

 

3.Spalanie termitu:

Ogrzewana mieszanina drobnych ziaren aluminiowych z tlenkiem żelaza , czyli tzw. Termit Goldschmidta wydzieliła znaczne ilości ciepła.

 

4.”Węże faraona”:

 

 

Podczas spalania rodanku rtęci (II) (biały proszek, nierozp. w wodzie) wytwarzane są bardzo duże ilości popiołu. Rodanek rtęci (II) rozkłada się egzotermicznie w temperaturze 165°.

 

III              .              Wnioski:

·         Ogromna ilość wytworzonego ciepła przez glin świadczy ojego powinowactwie do tlenu.

·         Stosując proste reakcje redoks, jak w przypadku pokrywania 1-groszówki warstewką metalicznej rtęci można na jakiś czas pokryć metale, które reagują z rtęcią warstewką metali ze zwiąku. Niestety tylko na krótki czas, bowiem po pewnym czasie warstewka ulegnie zniszczeniu lub po prostu zetrze się.

·         Podczas niektórych redoksów wydzielają się bardzo toksyczne związki. Szczególnie niebezpieczny jest tlenek azotu w reakcji, gdzie niszczyliśmy „bilon narodowy”, bowiem jest toksyczny i ma zdradliwe działanie na układ oddechowy.

  • zanotowane.pl
  • doc.pisz.pl
  • pdf.pisz.pl
  • alter.htw.pl
  • Powered by WordPress, © Nie obrażaj więc mojej inteligencji poprzez czynione na pokaz zaniżanie własnej.

    Drogi uĹĽytkowniku!

    W trosce o komfort korzystania z naszego serwisu chcemy dostarczać Ci coraz lepsze usługi. By móc to robić prosimy, abyś wyraził zgodę na dopasowanie treści marketingowych do Twoich zachowań w serwisie. Zgoda ta pozwoli nam częściowo finansować rozwój świadczonych usług.

    Pamiętaj, że dbamy o Twoją prywatność. Nie zwiększamy zakresu naszych uprawnień bez Twojej zgody. Zadbamy również o bezpieczeństwo Twoich danych. Wyrażoną zgodę możesz cofnąć w każdej chwili.

     Tak, zgadzam siÄ™ na nadanie mi "cookie" i korzystanie z danych przez Administratora Serwisu i jego partnerĂłw w celu dopasowania treĹ›ci do moich potrzeb. PrzeczytaĹ‚em(am) PolitykÄ™ prywatnoĹ›ci. Rozumiem jÄ… i akceptujÄ™.

     Tak, zgadzam siÄ™ na przetwarzanie moich danych osobowych przez Administratora Serwisu i jego partnerĂłw w celu personalizowania wyĹ›wietlanych mi reklam i dostosowania do mnie prezentowanych treĹ›ci marketingowych. PrzeczytaĹ‚em(am) PolitykÄ™ prywatnoĹ›ci. Rozumiem jÄ… i akceptujÄ™.

    Wyrażenie powyższych zgód jest dobrowolne i możesz je w dowolnym momencie wycofać poprzez opcję: "Twoje zgody", dostępnej w prawym, dolnym rogu strony lub poprzez usunięcie "cookies" w swojej przeglądarce dla powyżej strony, z tym, że wycofanie zgody nie będzie miało wpływu na zgodność z prawem przetwarzania na podstawie zgody, przed jej wycofaniem.