REAKCIJE OKSIDO-REDUKCIJE (REDOKS REAKCIJE)

Σχετικά έγγραφα
SADRŽAJ PREDMETA PREDAVANJA ~ PRINCIPI HEMIJSKE RAVNOTEŽE ~ KISELINE, BAZE I SOLI RAVNOTEŽA U VODENIM RASTVORIMA ~ RAVNOTEŽA U HETEROGENIM SISTEMIMA

S t r a n a 1. 1.Povezati jonsku jačinu rastvora: a) MgCl 2 b) Al 2 (SO 4 ) 3 sa njihovim molalitetima, m. za so tipa: M p X q. pa je jonska jačina:

IV RAČUNSKE VEŽBE RAVNOTEŽE U REDOKS SISTEMIMA

-ELEKTROHEMIJA- OSNOVNI PRINCIPI REDOKS REAKCIJA

SEKUNDARNE VEZE međumolekulske veze

Osnovni primer. (Z, +,,, 0, 1) je komutativan prsten sa jedinicom: množenje je distributivno prema sabiranju

TRANSFORMACIJE HEMIJSKE ENERGIJE U ELEKTRIČNU - ELEKTROHEMIJA. hemijska reakcija je izvor energije

Eliminacijski zadatak iz Matematike 1 za kemičare

3.1 Granična vrednost funkcije u tački

ΦΡΟΝΤΙΣΤΗΡΙΟ Μ.Ε. ΣΥΜΒΟΛΟ ΤΡΑΠΕΖΑ ΘΕΜΑΤΩΝ Α ΛΥΚΕΙΟΥ ΑΝΤΙ ΡΑΣΕΙΣ

PRAVA. Prava je u prostoru određena jednom svojom tačkom i vektorom paralelnim sa tom pravom ( vektor paralelnosti).

Kiselo bazni indikatori

U unutrašnja energija H entalpija S entropija G 298. G Gibsova energija TERMOHEMIJA I TERMODINAMIKA HEMIJSKA TERMODINAMIKA

panagiotisathanasopoulos.gr

ΗΛΙΑΣΚΟΣ ΦΡΟΝΤΙΣΤΗΡΙΑ. Γενικής Παιδείας Χημεία Α Λυκείου ΥΠΗΡΕΣΙΕΣ ΠΑΙΔΕΙΑΣ ΥΨΗΛΟΥ ΕΠΙΠΕΔΟΥ. Επιμέλεια: ΒΑΣΙΛΗΣ ΛΟΓΟΘΕΤΗΣ

UNIVERZITET U NIŠU ELEKTRONSKI FAKULTET SIGNALI I SISTEMI. Zbirka zadataka

1 η Σειρά προβλημάτων στο μάθημα Εισαγωγική Χημεία

numeričkih deskriptivnih mera.

41. Jednačine koje se svode na kvadratne

IspitivaƬe funkcija: 1. Oblast definisanosti funkcije (ili domen funkcije) D f

DISKRETNA MATEMATIKA - PREDAVANJE 7 - Jovanka Pantović

IZVODI ZADACI (I deo)

SEMINAR IZ KOLEGIJA ANALITIČKA KEMIJA I. Studij Primijenjena kemija

MEĐUMOLEKULSKE SILE JON-DIPOL DIPOL VODONIČNE NE VEZE DIPOL DIPOL-DIPOL DIPOL-INDUKOVANI INDUKOVANI JON-INDUKOVANI DISPERZNE SILE

13. GRUPA PERIODNOG SISTEMA 13. GRUPA PERIODNOG SISTEMA. Elektronska konfiguracija ns 2 np 1 B 4

MATRICE I DETERMINANTE - formule i zadaci - (Matrice i determinante) 1 / 15

Ispitivanje toka i skiciranje grafika funkcija

ΟΝΟΜΑΣΙΑ F - HF Υδροφθόριο S 2- H 2 S Υδρόθειο Cl - HCl Υδροχλώριο OH - H 2 O Οξείδιο του Υδρογόνου (Νερό) NO 3 HNO 3. Νιτρικό οξύ SO 3 H 2 SO 3

SISTEMI NELINEARNIH JEDNAČINA

Παραδοχές στις οποίες στις οποίες στηρίζεται ο αριθμός οξείδωσης

a M a A. Može se pokazati da je supremum (ako postoji) jedinstven pa uvodimo oznaku sup A.

Apsolutno neprekidne raspodele Raspodele apsolutno neprekidnih sluqajnih promenljivih nazivaju se apsolutno neprekidnim raspodelama.

I.13. Koliki je napon između neke tačke A čiji je potencijal 5 V i referentne tačke u odnosu na koju se taj potencijal računa?

PARCIJALNI IZVODI I DIFERENCIJALI. Sama definicija parcijalnog izvoda i diferencijala je malo teža, mi se njome ovde nećemo baviti a vi ćete je,

Pošto pretvaramo iz veće u manju mjernu jedinicu broj 2.5 množimo s 1000,

RAČUNSKE VEŽBE IZ PREDMETA POLUPROVODNIČKE KOMPONENTE (IV semestar modul EKM) IV deo. Miloš Marjanović

Elementi spektralne teorije matrica

Teorijske osnove informatike 1

Iskazna logika 3. Matematička logika u računarstvu. novembar 2012

3. razred gimnazije- opšti i prirodno-matematički smer ALKENI. Aciklični nezasićeni ugljovodonici koji imaju jednu dvostruku vezu.

OM2 V3 Ime i prezime: Index br: I SAVIJANJE SILAMA TANKOZIDNIH ŠTAPOVA

γ) Βa(ΟΗ) 2 (aq) + ΗBr(aq)

Heterogene ravnoteže taloženje i otapanje. u vodi u prisustvu zajedničkog iona u prisustvu kompleksirajućegreagensa pri različitim ph vrijednostima

ΟΜΟΣΠΟΝ ΙΑ ΕΚΠΑΙ ΕΥΤΙΚΩΝ ΦΡΟΝΤΙΣΤΩΝ ΕΛΛΑ ΟΣ (Ο.Ε.Φ.Ε.) ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΑ ΘΕΜΑΤΑ ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΑ ΘΕΜΑΤΑ ÄÉÁÍüÇÓÇ

Konstruisanje. Dobro došli na... SREDNJA MAŠINSKA ŠKOLA NOVI SAD DEPARTMAN ZA PROJEKTOVANJE I KONSTRUISANJE

ELEKTROTEHNIČKI ODJEL

Ονοματεπώνυμο: Χημεία Α Λυκείου Αριθμός Οξείδωσης Ονοματολογία Απλή Αντικατάσταση. Αξιολόγηση :

HALOGENI ELEMENTI HALOGENI ELEMENTI. Elektronska konfiguracija ns 2 np 5

Osnovne teoreme diferencijalnog računa

3.5 Αντιδράσεις οξειδοαναγωγής

Ονοματολογία ανόργανων χημικών ενώσεων Γραφή ανόργανων χημικών ενώσεων Οξέα, βάσεις, άλατα

Τύποι Χημικών αντιδράσεων

Trigonometrija 2. Adicijske formule. Formule dvostrukog kuta Formule polovičnog kuta Pretvaranje sume(razlike u produkt i obrnuto

2log. se zove numerus (logaritmand), je osnova (baza) log. log. log =

IZVODI ZADACI ( IV deo) Rešenje: Najpre ćemo logaritmovati ovu jednakost sa ln ( to beše prirodni logaritam za osnovu e) a zatim ćemo

Θέμα Α. Ονοματεπώνυμο: Χημεία Α Λυκείου Διαγώνισμα εφ όλης της ύλης. Αξιολόγηση :

GRUPA HALOGENA. Halogeni oni koji lako grade soli (oznaka X) Rasprostranjenost im opada sa porastom Z

Kemijska ravnoteža. dr.sc. M. Cetina, doc. Tekstilno-tehnološki fakultet, Zavod za primijenjenu kemiju

XI dvoqas veжbi dr Vladimir Balti. 4. Stabla

površina metala se naelektriše negativno u odnosu na rastvor. Metal je jače redukciono sredstvo a njegovi joni slabije oksidaciono sredstvo.

ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ ΤΩΝ ΑΣΚΗΣΕΩΝ

HEMIJA ELEMENATA VODONIK

STVARANJE VEZE C-C POMO]U ORGANOBORANA

Osnovne veličine, jedinice i izračunavanja u hemiji

Otpornost R u kolu naizmjenične struje

ΟΜΟΣΠΟΝΔΙΑ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΩΝ ΦΡΟΝΤΙΣΤΩΝ ΕΛΛΑΔΟΣ (Ο.Ε.Φ.Ε.) ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΑ ΘΕΜΑΤΑ ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΑ ΘΕΜΑΤΑ 2018 Β ΦΑΣΗ

3. ΧΗΜΙΚΕΣ ΑΝΤΙΔΡΑΣΕΙΣ

5. Karakteristične funkcije

ΙΑΓΩΝΙΣΜΑ 1 Ο ( 1 Ο ΚΕΦΑΛΑΙΟ)

ΓΗ ΚΑΙ ΣΥΜΠΑΝ. Εικόνα 1. Φωτογραφία του γαλαξία μας (από αρχείο της NASA)

ΛΥΜΕΝΕΣ ΑΣΚΗΣΕΙΣ ΑΣΚΗΣΗ

M086 LA 1 M106 GRP. Tema: Baza vektorskog prostora. Koordinatni sustav. Norma. CSB nejednakost

UKUPAN BROJ OSVOJENIH BODOVA

OSNOVI HEMIJSKE TERMODINAMIKE I TERMOHEMIJA

IZRAČUNAVANJE POKAZATELJA NAČINA RADA NAČINA RADA (ISKORIŠĆENOSTI KAPACITETA, STEPENA OTVORENOSTI RADNIH MESTA I NIVOA ORGANIZOVANOSTI)

18. listopada listopada / 13

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3: ΟΞΕΑ ΒΑΣΕΙΣ ΑΛΑΤΑ ΟΞΕΙ ΙΑ - ΑΝΤΙ Ρ Α ΣΕΙΣ

4.7. Zadaci Formalizam diferenciranja (teorija na stranama ) 343. Znajući izvod funkcije x arctg x, odrediti izvod funkcije x arcctg x.

Zadaci sa prethodnih prijemnih ispita iz matematike na Beogradskom univerzitetu

ΓΕΝΙΚΑ ΓΙΑ ΤΗΝ ΟΞΕΙΔΩΣΗ ΚΑΙ ΤΗΝ ΑΝΑΓΩΓΗ

VJEŽBE 3 BIPOLARNI TRANZISTORI. Slika 1. Postoje npn i pnp bipolarni tranziostori i njihovi simboli su dati na slici 2 i to npn lijevo i pnp desno.

HEMIJSKE RAVNOTEŽE. a = f = f c.

ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΑ ΘΕΜΑΤΑ 2015 Β ΦΑΣΗ Α ΓΕΝΙΚΟΥ ΛΥΚΕΙΟΥ ΧΗΜΕΙΑ ΕΚΦΩΝΗΣΕΙΣ

Kaskadna kompenzacija SAU

Kontrolni zadatak (Tačka, prava, ravan, diedar, poliedar, ortogonalna projekcija), grupa A

SREDNJA ŠKOLA HEMIJA

=Διορθώσεις και εντός-εκτός ύλης σχολικού βιβλίου=

mali atomski i kovalentni radijus, velika energija jonizacije, mala stabilnost H - -jona SLIČNOST i sa alkalnim metalima (1 valentni e -,

1 Promjena baze vektora

Διαγώνισμα Χημείας Α Λυκείου Οξέα Βάσεις Αλατα, και Χημικές αντιδράσεις. Θέμα 1 ο...

XHMEIA Α ΛΥΚΕΙΟΥ GI_A_CHIM_0_3499 ΜΑΡΑΓΚΟΥ ΝΙΚΗ

2.1. Να χαρακτηρίσετε τις επόμενες προτάσεις ως σωστές (Σ) ή λανθασμένες (Λ);

ΧΗΜΕΙΑ Α ΛΥΚΕΙΟΥ. δ. 39 φορές μεγαλύτερη από το της μάζας του ατόμου του 12 C 12 Μονάδες 5

APROKSIMACIJA FUNKCIJA

ΓΕΝΙΚΑ ΓΙΑ ΤΗΝ ΟΞΕΙΔΩΣΗ ΚΑΙ ΤΗΝ ΑΝΑΓΩΓΗ

KVADRATNA FUNKCIJA. Kvadratna funkcija je oblika: Kriva u ravni koja predstavlja grafik funkcije y = ax + bx + c. je parabola.

ZBIRKA POTPUNO RIJEŠENIH ZADATAKA

Ερωτήσεις πολλαπλης επιλογής στην οξειδοαναγωγή (1ο κεφάλαιο Γ Θετική 2015)

Χηµεία Α Γενικού Λυκείου

ΙΑΦΑ Φ ΝΕΙ Ε ΕΣ Ε ΧΗΜΕ Μ Ι Ε ΑΣ ΓΥΜΝ Μ ΑΣΙΟΥ H

Transcript:

REAKCIJE OKSIDO-REDUKCIJE (REDOKS REAKCIJE) OKSIDACIJA - REAKCIJE SA KISEONIKOM i NASTANAK OKSIDA... Najpoznatije takve reakcije jesu reakcije SAGOREVANJA! 2 Ca(s) + O 2 (g) 2 CaO(s) 2 H 2 (g) + O 2 (g) 2 H 2 O(g) Najvažnija oksidaciona sredstva u industriji: kiseonik (vazduh) i el. struja. REDUKCIJA - DEZOKSIDACIJA, SMANJENJE MASE TOKOM REAKCIJE... CuO(s) + H 2 (g) Cu(s) + H 2 O(g) Najvažnija redukciona sredstva u industriji: C (koks), CO i el. struja. Primer: STVARANJE JONSKIH JEDINJENJA (v. Opštu hemiju 1). 2e - 2+ - Ca(s) + Cl 2 (g) CaCl 2 (s)

REAKCIJE OKSIDO-REDUKCIJE (REDOKS REAKCIJE) REAKCIJE U KOJIMA DOLAZI DO PRELASKA ELEKTRONA SA JEDNE SUPSTANCE NA DRUGU n e - OKSIDIŠE SE SUPSTANCA KOJAOTPUŠTA ELEKTRONE REDUKUJE SE SUPSTANCA KOJAPRIMA ELEKTRONE OKSIDACIJA - OTPUŠTANJE e - REDUKCIJA - PRIMANJE e - Oksidacija i redukcija odigravaju se ISTOVREMENO (nema jednog bez drugog) Broj razmenjenih elektrona mora biti JEDNAK

PAR PRIMERA REDOKS REAKCIJA - lako (vidimo prelazak elektrona): 2 Br - (aq) + Cl 2 (g) 2Cl - (aq) + Br 2 (l) OKSIDACIONO SREDSTVO (prima e - ) REDUKCIONO SREDSTVO (otpušta e - ) - teže (trebaju nam oksidacioni brojevi): VII II II III KMnO 4 + FeSO 4 + H 2 SO 4 MnSO 4 + Fe 2 (SO 4 ) 3 + K 2 SO 4 + H 2 O VII II II III MnO 4- + Fe 2+ + H + Mn 2+ + Fe 3+ + H 2 O OKSIDACIJA - POVEĆANJE OKSIDACIONOG BROJA REDUKCIJA - SMANJENJE OKSIDACIONOG BROJA KONAČNA DEFINICIJA!

OKSIDACIONI BROJ Oksidacioni broj (ili oksidaciono stanje) predstavlja hipotetičko naelektrisanje atoma kada bi sve veze tog atoma bile jonske. Pozitivno ili negativno naelektrisanje dodeljuju se na osnovu eletronegativnosti (v. Opštu hemiju 1). Nepolarne veze (između atoma iste vrste) ne računaju se. Oksidacioni brojevi služe za određivanje koeficijenata u redoks reakcijama i za klasifikaciju hemijskih jedinjenja. OZNAČAVA SE RIMSKIM BROJEM IZNAD SIMBOLA ELEMENTA 0 I II 0 Zn(s) + 2H + (aq) Zn 2+ (aq) + H 2 (g) REDOKS reakcija! Zn se OKSIDIŠE (oksidacioni broj se povećava sa 0 II), Zn je REDUKCIONO SREDSTVO! H + se REDUKUJE (oksidacioni broj se smanjuje sa I 0), H + je OKSIDACIONO SREDSTVO! CaCO 3 (s) CaO(s) + CO 2 (g) Nije REDOKS reakcija! Nema promene oksidacionih brojeva: Ca II, C IV, O -II

PRAVILA ZA DODELJIVANJE OKSIDACIONIH BROJEVA 1. Oksidacioni broj elementa u elementarnoj supstanci jednak je 0 (npr. za Cl 2, O 2, P 4 i, naravno, za Al, Cr, Cu). 2. Oksidacioni broj elementa u jednoatomskom jonu jednak je naelektrisanju tog jona (npr. za Al 3+ je III, za O 2- je -II). 3. Neki elementi imaju isti oksidacioni broj u SKORO svim svojim jedinjenjima: - svi elementi 1. grupe PSE imaju oksidacioni broj I, - svi elementi 2. grupe PSE imaju oksidacioni broj II, - F uvek ima oksidacioni broj I, - O obično ima oksidacioni broj -II (izuzetak u peroksidima i peroksi-jedinjenjima ima oksidacioni broj -I), - H obično ima oksidacioni broj I (izuzetak u hidridima metala ima oksidacioni broj -I).

4. Zbir oksidacionih brojeva u neutralnoj supstanci jednak je 0; zbir oksidacionih brojeva u višeatomskom jonu jednak je naelektrisanju tog jona. Primer: Na 2 SO 4 za Na je I, za O je -II, pa je zbog elektroneutralnosti molekula, za S jednak VI Primer: MnO 4 - za O je -II, pa je zbog naelektrisanja jona (-1), za Mn jednak VII Još neki primeri: IV -II I VI -II I VII -II VI -II MnO 2 K 2 MnO 4 KMnO 4 MnO 2-4 I VI -II I IV -II VI -II IV -II H 2 SO 4 H 2 SO 3 SO 2-4 SO 2-3

ODREĐIVANJE KOEFICIJENATA U REDOKS REAKCIJAMA - I način: Korišćenjem šeme razmene elektrona (elektronske jednačine) - univerzalan način - II način: Korišćenjem polureakcija oksidacije i redukcije (tablica) - samo za vodene rastvore Ag + (aq) + Zn(s) Ag(s) + Zn 2+ (aq) I način - može se UVEK koristiti: Korišćenjem šeme razmene elektrona I Ag + 0 Zn +e - 0-2e - Ag II Zn 2+ 2Ag + (aq) + Zn(s) 2Ag(s) + Zn 2+ (aq) Isto se radi i ako posmatramo molekulski oblik i moramo dobiti iste koeficijente. 2AgNO 3 + Zn(s) 2Ag(s) + Zn(NO 3 ) 2 2 1

VII II II III KMnO 4 + FeSO 4 + H 2 SO 4 MnSO 4 + Fe 2 (SO 4 ) 3 + K 2 SO 4 + H 2 O VII II II III MnO 4- + Fe 2+ + H + Mn 2+ + Fe 3+ + H 2 O II III Fe - e - Fe VII II I 5 Mn + 5e - Mn I 1 2KMnO 4 + 10FeSO 4 + H 2 SO 4 2MnSO 4 + 5Fe 2 (SO 4 ) 3 + K 2 SO 4 + H 2 O Mogu se odrediti samo koeficijenti uz supstance koje se oksidišu ili redukuju. Ostali koeficijenti dobijaju se postepeno brojanjem elemenata, npr. K, ili celih grupa, npr SO 4 2-. Na kraju treba izjednačiti broj atoma O i H s leve i desne strane. 2KMnO 4 + 10FeSO 4 + H 2 SO 4 2MnSO 4 + 5Fe 2 (SO 4 ) 3 + 1K 2 SO 4 + H 2 O 2KMnO 4 + 10FeSO 4 + 8H 2 SO 4 2MnSO 4 + 5Fe 2 (SO 4 ) 3 + 1K 2 SO 4 + 8H 2 O Slično je, možda malo prostije, kad se radi sa jonskim oblikom. Tu na kraju treba izjednačiti naelektrisanja. 1MnO 4- + 5Fe 2+ + 8H + 1Mn 2+ + 5Fe 3+ + 4H 2 O 2

OKSIDACIONA I REDUKCIONA MOĆ 2Br - (aq) + Cl 2 (g) 2Cl - (aq) + Br 2 (l) 2I - (aq) + Br 2 (l) 2Br - (aq) + I 2 (s)... I 2 < Br 2 < Cl 2 < F 2 - raste oksidaciona sposobnost 0 II IV VI VII Mn Mn Mn Mn Mn najjače redukciono sredstvo -II -I 0 IV VI S S S S S najjače redukciono sredstvo -II -I 0 H 2 O, H 2 O 2, O 2 najjače oksidaciono sredstvo najjače oksidaciono sredstvo H REAKCIJE DISPROPORCIONISANJA REAKCIJE SINPROPORCIONISANJA O O H

NAPONSKI NIZ METALA 2AgNO 3 + Cu(s) 2Ag(s) + Cu(NO 3 ) 2 2Ag + + Cu(s) 2Ag(s) + Cu 2+ Cu 2+ + Fe(s) Fe 2+ Cu + Cu(s) 2+ + 2Ag Fe 2+ + Zn(s) Zn 2+ + Fe(s) 3Zn 2+ + 2Al(s) 2Al 3+ + 3Zn(s)... Li(s) +... reakcije istiskivanja neplemeniti metali plemeniti metali Li...Na...Mg...Al...Zn...Fe... H 2...Cu...Ag...Au... 0 E ө, V Neplemeniti metali su reaktivni, lako se oksidišu, mnogi brzo korodiraju na vazduhu (naročito u prisustvu vode), reaguju sa razblaženim kiselinama (npr. sa HCl) uz izdvajanje vodonika.

STANDARDNI ELEKTRODNI POTENCIJAL E ө Standardni uslovi: p ө = 101 325 Pa, c ө = 1 mol dm -3 (T = 298 K, t = 25 o C) Cink (anoda) - + Elektrolitički ključ Voltmetar Bakar (katoda) ANODA KATODA OKSIDACIJA REDUKCIJA (OTPUŠTANJE e - ) (PRIMANJE e - ) Zn(s) Zn 2+ (aq) + 2e - Cu 2+ (aq) + 2e - Cu(s) Zn Zn 2+ Cu 2+ Cu Zn(s) + Cu 2+ (aq) Zn 2+ (aq) + Cu(s) šematski prikaz: Danijelov element, 1836. E ө = E ө + E ө = 1,10 V Zn/Zn 2+ Cu 2+ /Cu?????

ELEKTROHEMIJSKA ĆELIJA (GALVANSKI SPREG, ĆELIJA ili ELEMENT) Anoda Voltmetar Katoda POLUELEMENT i POLUREAKCIJA Elektrolitički ključ Reaktant 1 Reaktant 2 Ćelija u kojoj se odigrava spontana redoks reakcija ( r G ө < 0) čime se hemijska energija pretvara u električnu energiju. Na anodi (levo) uvek se odigrava oksidacija!!! Na katodi (desno) uvek se odigrava redukcija!!! Obe elektrode mogu biti i pozitivne i negativne!!!

STANDARDNA VODONIČNA ELEKTRODA, SHE (SVE) Pt žica H 2 (g) H + (aq) Pt folija USLOVI: elektroda: Pt p(h 2 ) = p ө [H + ] = 1 mol dm -3 E ө (SHE) = 0,00000... V 2H + (aq) + 2e - H 2 (g)

STANDARDNI ELEKTRODNI POTENCIJAL, E ө Pt žica E ө = E ө Zn/Zn 2+ + 0,000 = 0,76 V Zn(s) Zn 2+ (aq) + 2e -. E ө Zn/Zn 2+ = 0,76 V OKSIDACIJA! ANODA: M(s) M z+ (aq) + ze - Zn(s) Zn 2+ (aq) + 2e - KATODA (SHE): 2H + (aq) + 2e - H 2 (g) Zn(s) + 2H + (aq) Zn 2+ (aq) + H 2 (g) E ө = E ө + E ө = 0,76 V Zn/Zn 2+ H + /H 2 Zn 2+ (aq) + 2e - Zn(s) E ө Zn 2+ /Zn = -0,76 V REDUKCIJA! I tako posle par hiljada eksperimenata...

TABLICA STANDARDNIH ELEKTRODNIH POTENCIJALA, E ө Polureakcija E ө (V) Vidi priručnik! N 2 (g) + 4H 2 O + 2e 2NH 2 OH + 2OH... -3,04 Li + + e... Li(s) -3,04 Mg 2+ + 2e... Mg(s) -2,36 Al 3+ + 3e... Al(s) -1,68 [Zn(OH) 4 ] 2 + 2e... Zn(s) + 4OH -1,28 Zn 2+ + 2e... Zn(s) -0,76 2H + + 2e... H 2 (g) 0,00000 Cu 2+ + 2e... Cu(s) 0,34 Fe 3+ + e... Fe 2+ 0,77 Ag... + + e Ag(s) 0,80 Cl 2 (g) + 2e... 2Cl 1,36 MnO 4- + 8H + + 5e... Mn 2+ + 4H 2 O 1,51 F 2 (g) + 2e 2F 2,87 Vidi priručnik!

OBJAŠNJENJA 1) E ө polureakcija daju se tablično. Redosled može biti različit. U ovom slučaju po rastućoj vrednosti potencijala, a u Priručniku po hemijskim elementima. 2) Da ne bi bilo zabune i da bi olakšali poređenje, polureakcije UVEK prikazuju redukciju, tako da su u tablicama navedeni STANDARDNI REDUKCIONI POTENCIJALI! Zn 2+ (aq) + 2e - Zn(s) E ө = -0,76 V Zn 2+ /Zn 3) Vrednosti potencijala prvenstveno služe za poređenje REDOKS SVOJSTAVA. JAČINA OKSIDACIONIH I REDUKCIONIH SREDSTAVA Što je veća (pozitivnija) vrednost standardnog elektrodnog potencijala, to je supstanca JAČE oksidaciono sredstvo. Supstance koje imaju male (negativnije) vrednosti standardnog elektrodnog potencijala su JAKA redukciona sredstva. U teoriji, svaka supstanca sa manjim potencijalom može da redukuje sve supstance sa većim potencijalom. Kod oksidacije važi obrnuto!

Primeri: E ө (Li + /Li) = -3,05 V; E ө (Ca 2+ /Ca) = -2,87 V; Li + -jon i Ca 2+ -jon: VRLO SLABA O.S., ali su Li i Ca VRLO JAKA R.S. (imaju velike negativne E ө ) H + -jon je na granici, E ө (H + /H 2 ) = 0,000 V Ipak može da oksidiše mnoge metale (M), npr. Mg i Zn: M(s) + 2H + (aq) M 2+ (aq) + H 2 (g) E ө (Mg 2+ /Mg) = -2,37 V E ө (Zn 2+ /Zn) = -0,76 V E ө (Cr 2 O 7 2- /Cr 3+ ) = 1,33 V; E ө (Cl 2 /Cl - ) = 1,36 V Cr 2 O 7 2- -jon i Cl 2 : JAKA O.S. (imaju velike pozitivne E ө ) Kod R.S. važi sve suprotno u odnosu na jačinu O.S.!!! F 2 (g) + 2e - 2F - (aq) E ө (F 2 /F - ) = 2,87 V NAJJAČE O.S. (najveći E ө ) jeste F 2 (g), ali je F - NAJSLABIJE R.S.

Uticaj ph (poh) Po pravilu, oksidaciona moć raste u kiseloj sredini, a redukciona moć raste u baznoj sredini. Zn 2+ + 2e Zn(s) -0,76 V [Zn(OH) 4 ] 2 + 2e Zn(s) + 4OH -1,28 V 4) Položaj metala u odnosu na H 2 - NAPONSKI NIZ METALA neplemeniti metali plemeniti metali Li...Na...Mg...Al...Zn...Fe... H 2...Cu...Ag...Au... E ө < 0 E ө = 0 E ө > 0

5) Određivanje koeficijenata u redoks reakcijama i sastavljanje jonskog oblika jednačine reakcije II način: Korišćenjem polureakcija iz tablice VAŽI SAMO ZA REDOKS REAKCIJE U RASTVORIMA, ili bar u prisustvu vode (vlage)! Primer 1. Znamo da Zn istiskuje Ag iz vodenih rastvora Ag + -soli. Zn 2+ + 2e - Zn 2+ + Ag + + e - Ag / 2 Zn Zn 2+ + 2e - - naći u tablici polureakciju redukcije i okrenuti je polureakcija redukcije polureakcija oksidacije 2Ag + + 2e - + Zn 2Ag + Zn 2+ + 2e - 2Ag + (aq) + Zn(s) 2Ag(s) + Zn 2+ (aq) Primer 2. Ako se u kiseloj sredini pomešaju vodeni rastvori kalijum-permanganata, KMnO 4, i gvožđe(ii)-sulfata, FeSO 4, primećuje se nestanak ljubičaste boje permanganata, a na kraju rastvor ima žućkastu boju.

+ MnO 4- + Fe 2+ + H + Mn 2+ + Fe 3+ + H 2 O - poznata reakcija! Fe 3+ + e - Fe 2+ - iz tablice, obrnuti polureakciju! Fe 2+ Fe 3+ + e - / 5 MnO 4- + 8H + + 5e - Mn 2+ + 4H 2 O / 1 5Fe 2+ + MnO 4- + 8H + Mn 2+ + 5Fe 3+ + 4H 2 O JOŠ PUNO PRIMERA NA VEŽBAMA!!! 6) Izračunavanje elektromotorne sile (EMS, E) elektrohemijske ćelije (galvanskog elementa) i redoks reakcije Fe 2+ Fe 3+ + e - / 5 E ө (Fe 2+ /Fe 3+ ) = -E ө (Fe 3+ /Fe 2+ ) = -0,77 V MnO 4- + 8H + + 5e - Mn 2+ + 4H 2 O / 1 E ө (MnO 4- /Mn 2+ ) = 1,51 V 5Fe 2+ + MnO 4- + 8H + Mn 2+ + 5Fe 3+ + 4H 2 O EMS ө = E ө = 0,74 V Vrednosti E ө (EMS ө ) ne zavise od stehiometrijskih koeficijenata, niti od broja razmenjenih elektrona!

Može se izračunati i direktno na osnovu podataka iz tablice: Fe 2+ -joni su redukciono sredstvo, E ө = 0,77 V = E ө R.S. MnO 4- -joni su oksidaciono sredstvo, E ө = 1,51 V = E ө O.S. E ө = E ө O.S. - E ө R.S. = 1,51-0,77 = 0,74 V Provera na osi 0,77 V 1,51V E ө (V) 0,74 V Da li je veće ili manje od nule - ključno pitanje!!! 7) Određivanje da li je redoks reakcija spontana i da li je iz elektrohemijske ćelije moguće dobiti električnu struju z broj razmenjenih e - u redoks reakciji r G ө = zfe ө F Faradejeva konstanta, 96480 C mol -1 E ө elektromotorna sila, V r G ө < 0 E ө > 0!!! USLOV DA REDOKS REAKCIJA BUDE SPONTANA!!!

Moguća (spontana) reakcija: 5Fe 2+ + MnO 4- + 8H + Mn 2+ + 5Fe 3+ + 4H 2 O Nemoguća reakcija bez utroška energije (ako zamenite oksidaciono i redukciono sredstvo): Mn 2+ + 5Fe 3+ + 4H 2 O 5Fe 2+ + MnO 4- + 8H + 8) Veza r G ө sa konstantom ravnoteže r G ө = - zfe ө = - RT lnk ө = 2,303RT logk ө logk ө = zf 2,303RT E ө ALI... 9) Šta kada uslovi nisu standardni? E ө = 0,74 V E ө = -0,74 V Postoje uticaji: - koncentracije, c, - a posebno koncentracije H + - ili OH - -jona, tj. ph ili poh, - i temperature, T.

E = E ө + E = E ө + NERNSTOVA JEDNAČINA MnO 4- + 8H + + 5e - Mn 2+ + 4H 2 O - 2,303RT [MnO4][H log 2+ zf [Mn ] + ] 8-0,059 [MnO4][H log 2+ 5 [Mn ] Sa porastom koncentracije oksidacionog sredstva (smanjenjem koncentracije redukcionog sredstva) dolazi do porasta E! Sa porastom koncentracije H + i smanjenjem ph dolazi do porasta E! Zbog eksponenta uticaj može biti ogroman! Sa porastom temperature takođe dolazi do porasta E! SO 2-4 + 4H + + 2e - SO 2 (aq) + 2H 2 O E ө = 0,16 V U razblaženim rastvorima i na sobnoj temperaturi H 2 SO 4 skoro da nije O.S.! E = E ө + 2,303RT Π ( c na strani oksidovanog oblika) log zf Π ( c na strani redukovanog oblika) 2- + 2,303RT [SO4 ][H ] log zf [SO( aq)] 2 4 Međutim, u KONCENTROVANIM rastvorima i na POVIŠENOJ temperaturi H 2 SO 4 je JAKO O.S. sa E oko 1,0 V (oksidiše mnoge plemenite metale: Cu, Ag, Hg i neke nemetale: C, S). + ] 8

PRIMENA BATERIJE Leklašeov galvanski element primarna baterija Metalni poklopac primarne sekundarne Voštani zaptivač A: Zn(s) Zn 2+ (aq) + 2e - Porozni razdvajač Posuda od cinka (anoda) NH 4 Cl + ZnCl 2 MnO 2 + C Grafit (katoda) K: MnO 2 (s) + NH 4+ (aq) + e - MnO(OH)(s) + NH 3 (g) E ө = 1,5 V Postoje i baterije sa baznim elektrolitom, alkalne baterije, koje sadrže KOH. Zn(s) NH 4 Cl(aq) MnO 2 (s) C(s) Ne mogu se regenerisati!

SEKUNDARNE BATERIJE (AKUMULATORI) Mogu se regenerisati! Olovni akumulator A: Pb(s) + SO 4 2- (aq) PbSO 4 (s) + 2e - Ventili za gas H 2 SO 4 PbPbO 2 Kutija K: PbO 2 (s) + SO 4 2- (aq) + 4H + (aq) + 2e - PbSO 4 (s) + 2H 2 O(l) Pb(s) + PbO 2 (s) + 2H 2 SO 4 (aq) pražnjenje punjenje PbSO 4 (s) + 2H 2 O(l) E = 2,0 V 3, 6 ili 12 ćelija (6, 12, ili 24 V) pražnjenje punjenje Pb(s) H 2 SO 4 (aq) PbO 2 (s) Nikal-metal-hidridne baterije (NiMH) Litijum-jonske baterije

KOROZIJA I ZAŠTITA Gvožđe jako korodira stajanjem na vlažnom vazduhu, E ө = -0,44 V 2Fe(s) + O 2 (g) + 2H 2 O(l) 2Fe(OH) 2 (s) korozija, rđanje Fe(OH) 2 (s) + O 2 (g) + H 2 O(l) Fe(OH) 3 (s), Fe 2 O 3 xh 2 O(s), FeO(OH)(s) Aluminijum uopšte ne korodira, E ө = -1,68 V 4Al(s) + 3O 2 (g) 2Al 2 O 3 (s) pasiviranje Kako sprečiti koroziju gvožđa? zaštitna anoda pocinkovani lim Elektrohemijske procese kada je ΔG > 0 možemo izvesti uz pomoć električne energije. Naziv je elektroliza i ona ima važnu primenu u industriji. Vidi kasnije, npr. industrijsko dobijanje Cl 2.