Redoxní reakce

Podobné, ale zároveň odlišné reakce Reakce zinku s kyselinou chlorovodíkovou Reakce sulfidu železnatého s kyselinou chlorovodíkovou Produktem reakce je vodík a chlorid zinečnatý. Produktem reakce je sulfan a chlorid železnatý. Úkol 1: Napiš a uprav rovnice uvedených reakcí:

Kontrola úkolu 1 Zn + 2 HCl → H2 + ZnCl2 FeS + 2 HCl → H2S + FeCl2

Oxidační číslo 1. Hodnotu oxidačního čísla zapisujeme vpravo nahoře (N-III, No, NV). 2. Kladné oxidačního čísla se pohybuje v rozmezí I až VIII. 3. U nesloučených prvků je oxidační číslo vždy rovno 0. 4. Součet oxidačních čísel ve sloučenině je vždy roven 0. 5. U prvků v hlavních podskupinách je maximální oxidační číslo rovno číslu skupiny. 6. V názvech sloučenin se kladné oxidační číslo významného prvku řídí koncovkou (např. v oxidu železitém je FeIII). 7. Alkalické kovy (I. A) mají oxidační číslo vždy I, kovy alkalických zemin (II. A) vždy II. 8. Vodík má ve sloučeninách běžně oxidační číslo I (HI). 9. Kyslík má ve sloučeninách běžně oxidační číslo –II (O-II).

Úkol 2: Oxidační čísla Ke všem prvkům v rovnicích úkolu 1 doplň Zn + 2 HCl → H2 + ZnCl2 FeS + 2 HCl → H2S + FeCl2

Kontrola úkolu 2 Zn0 + 2 HICl-I → H20 + ZnIICl2-I FeIIS-II + 2 HICl-I → H2IS-II + FeIICl2-I Úkol 3: a/ Podtrhni rovnici, ve které se mění oxidační čísla reaktantů: b/ Uveď, které prvky mění oxidační číslo:

Kontrola úkolu 3 a/ Zn0 + 2 HICl-I → H20 + ZnIICl2-I FeIIS-II + 2 HICl-I → H2IS-II + FeIICl2-I b/ Zn, H

Redoxní (oxidačně-redukční) reakce Redoxní reakce je chemická reakce, při níž se mění oxidační čísla reaktantů. Úkol 4: Doplň v zápisech oxidační čísla u obou prvků a napiš, který z prvků zvyšuje a který snižuje oxidační číslo: Zn → Zn H → H

Kontrola úkolu 4 Zn0 → ZnII zvyšuje oxidační číslo HI → H0 snižuje oxidační číslo

Oxidace a redukce Redoxní reakce se skládají ze dvou poloreakcí, oxidace a redukce. Při oxidaci se oxidační číslo zvyšuje, při redukci se snižuje. Při redoxních reakcích probíhají oxidace i redukce vždy současně. Úkol 5: Uveď v poloreakcích počet přijatých či odevzdaných elektronů a správně doplň chybějící slova do vět: 30 e- 28 e- 1 e- 30 p+ Zn0 → ZnII 30 p+ 1 p+ 1 p+ HI → H0 Atom, který se oxiduje, ……. oxidační číslo a ……… elektrony. Atom, který se redukuje, ……. oxidační číslo a ……. elektrony.

Kontrola úkolu 5 Zn0 – 2e- → ZnII HI + e- → H0 Atom, který se oxiduje, zvyšuje oxidační číslo a odevzdává elektrony. Atom, který se redukuje, snižuje oxidační číslo a přijímá elektrony.

Příklady redoxních reakcí 1 2 Úkol 6: Doplň větu: K nejznámějším redoxním reakcím patří …… (obr.1) a …… (obr. 2).

Kontrola úkolu 6 K nejznámějším redoxním reakcím patří hoření a koroze.

Úkol 7: Hoření uhlí: Hoření uhlí lze vyjádřit jednoduchou chemickou rovnicí: C + O2 → CO2 a/ Napiš oxidační čísla u reaktantů a produktů: b/ Doplň oxidační čísla v poloreakcích: C → C O → O c/ Uveď, který prvek se oxiduje a který redukuje:

Kontrola úkolu 7 C0 + O20 → CIVO2-II C0 → CIV uhlík se oxiduje O0 → O-II kyslík se redukuje

Postup vyčíslování redoxních rovnic HNO3 + I2 → HIO3 + NO + H2O 1. Napíšeme oxidační čísla u reaktantů a produktů: HINVO3-II + I20 → HIIVO3-II + NIIO-II + H2IO-II 2. Zjistíme, který prvek se oxiduje, který redukuje, zapíšeme rozdíly oxidačních čísel a výsledek prohodíme: I20 → IV Jód se oxiduje, rozdíl 5 3 NV → NII Dusík se redukuje, rozdíl 3 5 3. Zapíšeme tato čísla do rovnice ke sloučeninám jódu a dusíku (pozor, před I2 napíšeme 1,5), další prvky upravíme zpaměti: 5 HNO3 + 1,5 I2 → 3 HIO3 + 5 NO + H2O / · 2 Protože stechiometrické koeficienty nemohou být desetinná čísla, vynásobíme rovnici dvěma: 10 HNO3 + 3 I2 → 6 HIO3 + 10 NO + 2H2O

Úkol 8: Úprava redoxní reakce: Al2O3 + C → Al + CO a/ Napiš oxidační čísla ke všem prvkům. b/ Napiš podle snímku 16, který prvek se oxiduje a který redukuje. c/ Vyčísli rovnici.

Kontrola úkolu 8 a/ Al2IIIO3-II + C0 → Al0 + CIIO-II b/ AlIII → Al0 redukce 3 2 C0 → CII oxidace 2 3 c/ Al2O3 + 3 C → 2 Al + 3 CO

Úkol 9: Příklady k procvičení: Reakce železa s dusičnanem měďnatým b/ Zapiš oxidační čísla nesloučených prvků i sloučenin: P2O5, Hg, Ca(OH)2, 5P4, H2SO4 c/ U reakce PbS + H2O2-I → PbSO4 + H2O Napiš oxidační čísla ke všem prvkům: Napiš, který prvek se oxiduje a který redukuje: Vyčísli rovnici (nepovinné): Po 1 minutě Po 2 hodinách Fe + CuSO4 → Cu + FeSO4 a/ Napiš k atomům Fe a Cu v rovnici oxidační čísla a uveď, který prvek se oxiduje a který redukuje:

Kontrola úkolu 9 a/ Fe0 + CuIISVIO4-II → Cu0 + FeIISVIO4-II Fe0 → FeII oxidace CuII → Cu0 redukce b/ P2VO5-II, Hg0, Ca(O-IIHI)2, 5P40, H2ISVIO4-II c/ PbIIS-II + H2IO2-I → PbIISVIO4-II + H2IO-II S-II → SVI oxidace 8 krátíme 4 1 O2-I → O-II redukce 2 krátíme 1 4 PbS + 4 H2O2 → PbSO4 + 4 H2O

Mgr. Vlastimil Vaněk, autor Veškeré použité obrázky a videoklipy použité v prezentaci pocházejí z wikimedia commons nebo z vlastních zdrojů. Obrázek 1: Large bonfire.jpg [online]. 2004 [cit. 2009-11-13]. Dostupný z WWW: <http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Large_bonfire.jpg>. Obrázek 2: Rust03102006.JPG [online]. 2006 [cit. 2009-11-13]. Dostupný z WWW: <http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Rust03102006.JPG>. Mgr. Vlastimil Vaněk, autor