REDOXNÍ DĚJ RZ - 20.6.2006

1. Oxidace a redukce 2. Elektrolýza 3. Užití elektrolýzy 4. Redoxní vlastnosti kovů a nekovů 5. Galvanické články, akumulátor 6. Koroze 7. Konec

1. Oxidace a redukce Chemické děje, při kterých se mění oxidační číslo prvku 2 Na + Cl2  2 Na Cl +1 -1 Samostatný prvek má vždy oxidační číslo 0 Ostatní prvky ve sloučeninách mají oxidační čísla jako při tvorbě názvu

Příklad Vypiš oxidaci a redukci jednotlivých prvků (probíhají pouze společně!) +I -II H2 + O2  H 2O Oxidace = zvýšení oxidačního čísla H  H +I - 1 e · 2 -II + 2 e · 1 O  O Redukce = snížení oxidačního čísla 2H2 + O2  2H 2O

Oxidace a redukce probíhají pouze společně!!! Příklad Oxidace a redukce probíhají pouze společně!!!

Vypiš oxidaci a redukci jednotlivých prvků (probíhají pouze společně!) Příklad Vypiš oxidaci a redukci jednotlivých prvků (probíhají pouze společně!) -III +I N2 + H2  N H3 Rozdíl mezi oxidačním číslem levé a pravé strany je počtem elektronů +I - 1 e H  H Oxidace -III + 3 e N  N Redukce 3N2 + H2  2NH3

Příklad Na + Cl2  NaCl Ca + H2O  Ca(OH)2 + H2 Mg + HCl  MgCl2 + H2 N2 + O2  N2O3 Cu + HNO3  Cu(NO3)2 + NO2 + H2O

Příklad - výsledky 2 Na + Cl2  2 NaCl Ca + 2 H2O  Ca(OH)2 + H2 Mg + 2 HCl  MgCl2 + H2 O: Na 0 - 1e  Na+I R: Cl 0 + 1 e  Cl-I O: Ca 0 - 2e  Ca+II R: H+I + 1 e  H 0 O: Mg 0 - 2e  Mg+II R: H +I + 1 e  H 0

Příklad - výsledky 2 N2 + 3 O2  2 N2O3 Cu + 4 HNO3  Cu(NO3)2 + 2 NO2 + 2 H2O O: N 0 - 3 e  N +III R: O 0 + 2 e  O -II O: Cu 0 - 2e  Cu+II R: N+V + 1 e  N +IV

2. Elektrolýza = redoxní reakce probíhající při průchodu proudu roztokem nebo taveninou Podmínkou elektrické vodivosti je přítomnost volně pohyblivých iontů (taveniny solí a jejich roztoky)

Elektrody: Kladná = anoda (přitahuje anionty = záporné částice) Záporná = katoda (přitahuje kationty = kladné částice) akumulátor

katoda anoda kationty anionty elektrolyt

Působením proudu dojde k rozdělení CuCl2 Cu+II CuCl2 Cl-I Působením proudu dojde k rozdělení CuCl2 na ionty

3. Užití elektrolýzy Využívaná při výrobách některých: Kovů (Na, K, Mg, Al, Cu) Nekovů (H, O, Cl) Sloučenin (HCl, NaOH, KOH) Pokovování povrchu

Výroba vodíku, chloru NaCl Na+ + Cl- H2O H+ + OH- 2 Cl- - 2 e- Cl2 H2 Roztok solanky (roztok soli NaCl) NaCl Na+ + Cl- H2O H+ + OH- anoda 2 Cl- - 2 e- Cl2 katoda H2 2 H+ + 2 e-

Galvanické pokovování Výroba hliníku tavenina bauxitu (Al2O3) Galvanické pokovování Postup, při kterém se vylučují kovy na záporné elektrodě = předmět k pokovení: Poměďování Pozinkování (popelnice, okapy,…) Niklování (jehly, levné šperky, některé nástroje,…) Chromování (nárazníky do aut, lékařské nástroje,…)

4. Redoxní vlastnosti kovů Některé kovy reagují s kyselinami ochotně, jiné méně a některé vůbec Z toho lze vyvodit jejich elektrochemickou řadu: Na – Mg – Al – Zn – Fe – Pb – H – Cu – Ag – Au – Pt

Z elektrochemické řady vyplývá: Na – Mg – Al – Zn – Fe – Pb – H – Cu – Ag – Au – Pt Mg bude reagovat ochotněji než za ním stojící Fe Pokud bude sloučenina obsahovat Fe a přidáme Mg, pak jej Mg nahradí Fe SO4 + Mg  MgSO4 + Fe

Prvky za vodíkem se nazývají ušlechtilé Reagují pouze za vyjímečných podmínek Reagují pouze s některými látkami

Urči, zda dojde k reakci a co vznikne: Příklady: Urči, zda dojde k reakci a co vznikne: Mg + CuSO4  …. Fe + H2SO4  …. Cu + H2SO4  …. Zn + FeSO4  …. Ag + FeSO4  …. Cu + Mg SO4 H2+ Fe SO4 ne Fe + Zn SO4

5. Galvanické články, akumulátor = zařízení, ze kterých je možno během redoxních reakcí přímo získávat elektrickou energii Mají též název elektrochemické články Druhy: Suchý článek = „baterka“ Akumulátor = „autobaterie“

Suchý článek (monočlánek):

Plochá baterie:

Olověný akumulátor: Možno znovu nabít Obsahuje několik dvojic elektrod Stav nabití: = Hustota H2SO4 katoda Houbovité Pb anoda Hnědý PbO2 H2SO4 náplň

6. Koroze Některé děje probíhající samovolně na vzduchu Známy jako zvláštní druh: rozpadání železa = rezavění Na povrchu většiny kovů se tvoří alespoň malá vrstvička oxidu příslušného kovu působením okolního prostředí.

Koroze = chemické děje, při kterých působením látek z okolního prostředí dochází k vzniku látek s nežádoucími vlastnostmi. Dochází k narušení povrchu materiálů.

Ochrana před korozí: Olejování Mazání Galvanizace = pokovování (Ni, Zn, Cu, Au, Ag, …) Nátěry Smaltování

K*O*N*E*C