Aktivita č.6: Poznáváme chemii Prezentace č. 26 Autor: Lenka Poláková ©Gymnázium Hranice, Zborovská 293 Projekt: Svět práce v každodenním životě Číslo projektu: CZ.1.07/1.1.26/02.0007 Redoxní reakce Aktivita č.6: Poznáváme chemii Prezentace č. 26 Autor: Lenka Poláková

©Gymnázium Hranice, Zborovská 293 Redoxní reakce Redoxní (oxidačně redukční) reakce jsou reakce, u kterých dochází ke změnám oxidačních čísel atomů mezi redoxní reakce patří: hoření látek, dýchání organismů, fotosyntéza rostlin, výroba kovů, koroze kovů, vznik fotografického obrazu mezi redoxní reakce patří i rozpouštění kovů v kyselinách, přičemž vzniká vodík rozpouštění Mg v HCl 1

©Gymnázium Hranice, Zborovská 293 Oxidace a redukce každá redoxní reakce se skládá ze dvou dějů, které probíhají současně a jsou spojeny s přenosem elektronů mezi částicemi – u obou reakcí se přenáší stejný počet e- oxidace – děj, při kterém se zvyšuje oxidační číslo atomu prvku, protože odevzdává elektrony redukce – děj, při kterém se snižuje oxidační číslo atomu prvku, protože přijímá elektrony př. Mg0 + 2 HICl-I → MgIICl + H20 oxidace: Mg0 – 2e- → MgII redukce: 2 HI + 2e- → H20 redukce oxidace

Oxidační a redukční činidlo ©Gymnázium Hranice, Zborovská 293 Oxidační a redukční činidlo Oxidační činidlo je látka, která jiné látky oxiduje, a atomy této látky se redukují, uvedený příklad - HCl častá oxid. činidla: O2, KMnO4, K2CrO4, Cl2 Redukční činidlo je látka, která jiné látky redukuje, a atomy této látky se oxidují, uvedený příklad - hořčík častá redukční činidla: H2, Al (kovy), C U dané redoxní reakce určete oxidační čísla atomů prvků a určete, které atomy prvků se oxidují a které se redukují. Zapište oxidační a redukční činidlo. 4 Fe + 3 O2 → 2 Fe2O3 4 Fe0 + 3 O20 → 2 Fe2III O3-II oxidace: Fe0 → FeIII redukce: O0 → O-II redukční činidlo oxidační činidlo

Redoxní vlastnosti kovů ©Gymnázium Hranice, Zborovská 293 Redoxní vlastnosti kovů kovy se liší svou reaktivitou redoxní reakce probíhají u kovů různou rychlostí ruský chemik Nikolaj Nikolajevič Beketov vytvořil řadu kovů - Beketovova řada kovů – uspořádání kovů podle jejich oxidačně-redukčních vlastností a podle reaktivity (od nejreaktivnějších po nejméně reaktivní kovy, mezi nimi tvoří hranici vodík- i když není kov) Nikolaj Nikolajevič Beketov 2

Beketovova řada kovů K Na Ca Mg Al Zn Fe Pb H Cu Ag Au Pt ©Gymnázium Hranice, Zborovská 293 Beketovova řada kovů K Na Ca Mg Al Zn Fe Pb H Cu Ag Au Pt velmi reaktivní - málo reaktivní snadno se oxidují na ionty - obtížně se oxidují v přírodě výskyt jen ve sloučen. - výskyt: ve sloučen. K, Na–nejreaktivnější(samozápalné) i jako ryzí kovy hranici mezi neušlechtilými a ušlechtilými kovy tvoří vodík neušlechtilé kovy ušlechtilé kovy

©Gymnázium Hranice, Zborovská 293 Beketovova řada kovů Reaktivita kovů vyplývající z Beketovovy řady kovů čím je kov více vlevo, tím snáze se oxiduje na kationty čím je kov více vpravo, tím snáze se jeho kationty redukují na ryzí kov oxidace Ca0 → CaII probíhá snadněji než Zn0 → ZnII redukce AuIII → Au0 probíhá snadněji než CuII → Cu0 daný kov je schopen vytěsnit (vyredukovat) z roztoku kovy stojící v Bek. řadě vpravo od něj, daný kov se oxiduje , popř. kov může být z roztoku své soli vytěsněn kovem nalevo od něj Zn + CuSO4 → ZnSO4 + Cu Cu + ZnSO4 → reakce neprobíhá využití: galvanické pokovování (pozinkování) předmětů

Příklad – vytěsňování kovu z roztoku ©Gymnázium Hranice, Zborovská 293 Příklad – vytěsňování kovu z roztoku železný předmět ponoříme do roztoku CuSO4 – na povrchu železného předmětu se vyloučí měď viz. obrázek Fe0 + CuIISO4 → FeIISO4 + Cu0 oxidace: Fe0 – 2e- → FeII redukce: CuII + 2e- → Cu0 Která z následujících reakcí bude probíhat a proč? Ag + ZnSO4 → Zn + AgNO3 → redukce oxidace 3 Ag + ZnSO4 neprobíhá Zn + 2 AgNO3 → Zn(NO3)2 + 2 Ag

reakce draslíku s vodou ©Gymnázium Hranice, Zborovská 293 Beketovova řada kovů 3. K, Na, Ca reagují s vodou za studena (vytěsňují H2) 2 Na + 2 H2O → 2 NaOH + H2 Zapište reakce oxidace a redukce, určete redukční činidlo: 4. K, Na, Ca, Mg, Al, Zn, Fe reagují s vodní parou Zn + 2 H2O → Zn(OH)2 + H2 5. všechny neušlechtilé kovy vytěsňují vodík z kyselin Zn + H2SO4 → ZnSO4 + H2 oxidace: 2 Na0 - 2e- → 2 NaI redukce: 2 HI + 2e- → H20 redukční činidlo: sodík reakce draslíku s vodou 4 t

©Gymnázium Hranice, Zborovská 293 Do 4 zkumavek s kyselinou chlorovodíkovou přidáme postupně kousek železa, mědi, zinku a hořčíku. Dokážete už teď předpovědět průběh reakcí ve zkumavkách? Seřaďte použité kovy podle rychlosti reakce a zapište k reakcím chemické rovnice. Nejrychleji probíhá reakce s hořčíkem – nejsnadněji se oxiduje na ionty, pomaleji pak zinek, železo (u Zn, Fe není v rychlosti reakce příliš velký rozdíl), reakce s mědí neprobíhá Mg + 2 HCl → MgCl2 + H2 Fe + 2 HCl → FeCl2 + H2 Zn + 2 HCl → ZnCl2 + H2

Zdroje ©Gymnázium Hranice, Zborovská 293 Obrázky: Použité obrázky jsou dostupné pod licencí Creative Commons nebo Public Domain. Dr.T. File:HCl & magnesium.jpg. http://commons.wikimedia.org. [Online] 1. 2 2010. [Citace: 20. 9 2014.] http://commons.wikimedia.org/wiki/File:HCl_%26_magnesium.jpg?uselang=cs Octavium. File:Beketov01.jpg. http://commons.wikimedia.org. [Online] 6. 3 2005. [Citace: 3. 11 2014.] http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Beketov01.jpg. 4. Tavoromann. File:Kaalumi reaktsioon veega.jpg. http://commons.wikimedia.org. [Online] 31. 10 2012. [Citace: 3. 11 2014.] http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Kaalumi_reaktsioon_veega.jpg?uselang=cs. obrázek 3 vlastní tvorba Knihy: Beneš Pavel, Pumpr Václav, Banýr Jiří. Základy chemie 1 - učebnice. Praha : Fortuna, 2005. ISBN 80-7168-720-0. Beneš Pavel, Pumpr Václav, Banýr Jiří. Základy chemie 2 - učebnice. Praha : Fortuna, 2004. ISBN 80-7168-748-0.