Scheikunde samenvatting hoofdstuk 9:
Redoxreacties
Paragraaf 9.1: Elektronenoverdracht
Bij zuur-base reacties zijn het de protonen (H+) die zich van het zuur naar de base bewegen.
Bij redox reacties zijn het de elektronen die van de reductor naar de oxidator bewegen.
Een atoom dat de edelgasconfiguratie heeft bereikt, is stabiel. Het bereiken van edelgasconfiguratie
is een drijvende kracht achter de chemische reacties. Metaalatomen kunnen de stabiele
edelgasconfiguratie bereiken door in een chemische reactie (een deel van) hun valentie elektronen af
te staan. Ze vormen dan een stabiele positief geladen metaalion. Zo kan uit een kaliumatoom een
veel stabieler kalium ion ontstaan: Na Na+ + e- (De e- staat voor een elektron!)
Een deeltje dat elektronen kan afstaan noem je een reductor.
Een deeltje kan elektronen echter alleen afstaan wanneer er ook een deeltje aanwezig is om die
elektronen weer op te nemen. Dit zal bij voorkeur een deeltje zijn dat juist door de opname van
elektronen een stabielere edelgasconfiguratie bereikt, zoals halogenen. Een deeltje dat elektronen
kan opnemen heet een oxidator. Bijvoorbeeld: F2 + 2e- 2 F-
Reductor Oxidator
Een reactie tussen een reductor en oxidator noem je een redoxreactie. Je kan ziet of het een
redoxreactie is door te kijken of de lading verandert of dat er elementen ontstaan/verdwijnen.
Welke van onderstaande reacties is een redoxreactie?
Pb (s) + Cl2 (g) PbCl (s) : juist, omdat de lading verandert! Pb + Cl2 (zout dus eigenlijk) Pb2+ en 2 Cl-
Voor de pijl heeft Pb geen lading, maar achter de pijl wel!
Ca (aq) + CO3 CaCO3 (s) : onjuist, de lading verandert niet! Ca2+ + CO32 (zout dus eigenlijk) Ca2+ en O32-
2+ 2-
Dit is geen redoxreactie maar een neerslag reactie!
2 Ag2O (s) 4 Ag (s) + O2 (g) : juist, de lading verandert en er veranderen elementen!
(zout dus eigenlijk) Ag2+ en O2- Ag + O2 (ladingsverschil)
De elementen Ag en O2 ontstaan
CH4 + 2 O2 CO2 + 2 H2O : juist, Het element O2 is verdwenen!
Wanneer een deeltje als oxidator reageert, ontstaat een deeltje dat weer als reductor kan reageren.
Dit deeltje heet de geconjugeerde reductor.
K+ (oxidator) + e- K (geconjugeerde reductor)
K (reductor) K+ (geconjugeerde oxidator) + e-
K+ en K vormen samen een paar, zo’n paar van een oxidator en de bijbehorende reductor noem je
een redoxkoppel.
, Sterke of zwakke reductor/oxidator:
- Alle edelmetalen zijn zwakke reductoren (Goud is een edelmetaal, goudionen ontstaan alleen
wanneer je een hele sterke oxidator hebt)
- Alle onedele metalen (alkalimetalen en aardalkalimetalen) zijn sterke reductoren (Natrium is een
alkalimetaal, natrium kan reageren met een relatief zwakke oxidator zoals water.
- Metaalionen kunnen als oxidator reageren. ionen van edelmetalen zijn hier STERKER dan die van
onedele metalen.
Een sterke oxidator heeft een zwak
geconjugeerd zuur. En andersom geldt
hetzelfde.
- niet-metalen werken meestal als oxidator. Alle halogenen zijn sterke oxidatoren!
Oxidatiegetal = de denkbeeldige lading
van een atoom in een verbinding.
De echte lading zeg je als 2+ en een
denkbeeldige lading als +2.
Vuistregel: H = +1
O = -2
Bepaal het oxidatiegetal van S in:
H2SO4 2xH geeft +2
4xO geeft -8
Molecuul is neutraal dus S is +6
SO42- 4xO geeft -8
Totale lading is -2 dus S is +6
Bepaal het oxidatiegetal van Al in:
Al(OH)4− 4xOH- = -4
Totale lading is -1 dus Al is +3
Paragraaf 9.2: Redoxreactie
Stappenplan voor het opstellen van een redoxreactie:
- Stap 1: Deeltjesinventarisatie
Noteer de deeltjes die voor de reactie aanwezig zijn.
Let op, noteer zuren en basen in de juiste vorm! (in hoofdstuk 7 over zuren en basen word uitgelegd hoe)
- Stap 2: Sterkste oxidator en sterkste reductor
In Binas Tabel 48 staat een groot aantal redoxkoppels te vinden. De sterkste oxidator staat links
boven, de sterkste reductor staat rechts onder! Zoek met behulp van deze tabel de sterkste
oxidator en de sterkste reductor.
- Stap 3: Halfreacties
Een totaalreactie bestaat uit 2 halfreacties. De half reacties zijn te zien in Binas Tabel 48.
Je noteert eerste de oxidator halfreactie en daarna de reductor halfreactie.
- Stap 4: Verloopt de reactie spontaan?
De sterkte van een oxidator en een reductor wordt uitgedrukt in de standaardelektropotentiaal U0.
Deze waardes zijn af te lezen in de laatste kolom van Binas Tabel 48. Hoe hoger het verschil in
standaardelektropotentiaal tussen de oxidator en de reductor, hoe beter de reactie zal verlopen.
ΔU = Uox - Ured
Deze reactie verloopt spontaan
Redoxreacties
Paragraaf 9.1: Elektronenoverdracht
Bij zuur-base reacties zijn het de protonen (H+) die zich van het zuur naar de base bewegen.
Bij redox reacties zijn het de elektronen die van de reductor naar de oxidator bewegen.
Een atoom dat de edelgasconfiguratie heeft bereikt, is stabiel. Het bereiken van edelgasconfiguratie
is een drijvende kracht achter de chemische reacties. Metaalatomen kunnen de stabiele
edelgasconfiguratie bereiken door in een chemische reactie (een deel van) hun valentie elektronen af
te staan. Ze vormen dan een stabiele positief geladen metaalion. Zo kan uit een kaliumatoom een
veel stabieler kalium ion ontstaan: Na Na+ + e- (De e- staat voor een elektron!)
Een deeltje dat elektronen kan afstaan noem je een reductor.
Een deeltje kan elektronen echter alleen afstaan wanneer er ook een deeltje aanwezig is om die
elektronen weer op te nemen. Dit zal bij voorkeur een deeltje zijn dat juist door de opname van
elektronen een stabielere edelgasconfiguratie bereikt, zoals halogenen. Een deeltje dat elektronen
kan opnemen heet een oxidator. Bijvoorbeeld: F2 + 2e- 2 F-
Reductor Oxidator
Een reactie tussen een reductor en oxidator noem je een redoxreactie. Je kan ziet of het een
redoxreactie is door te kijken of de lading verandert of dat er elementen ontstaan/verdwijnen.
Welke van onderstaande reacties is een redoxreactie?
Pb (s) + Cl2 (g) PbCl (s) : juist, omdat de lading verandert! Pb + Cl2 (zout dus eigenlijk) Pb2+ en 2 Cl-
Voor de pijl heeft Pb geen lading, maar achter de pijl wel!
Ca (aq) + CO3 CaCO3 (s) : onjuist, de lading verandert niet! Ca2+ + CO32 (zout dus eigenlijk) Ca2+ en O32-
2+ 2-
Dit is geen redoxreactie maar een neerslag reactie!
2 Ag2O (s) 4 Ag (s) + O2 (g) : juist, de lading verandert en er veranderen elementen!
(zout dus eigenlijk) Ag2+ en O2- Ag + O2 (ladingsverschil)
De elementen Ag en O2 ontstaan
CH4 + 2 O2 CO2 + 2 H2O : juist, Het element O2 is verdwenen!
Wanneer een deeltje als oxidator reageert, ontstaat een deeltje dat weer als reductor kan reageren.
Dit deeltje heet de geconjugeerde reductor.
K+ (oxidator) + e- K (geconjugeerde reductor)
K (reductor) K+ (geconjugeerde oxidator) + e-
K+ en K vormen samen een paar, zo’n paar van een oxidator en de bijbehorende reductor noem je
een redoxkoppel.
, Sterke of zwakke reductor/oxidator:
- Alle edelmetalen zijn zwakke reductoren (Goud is een edelmetaal, goudionen ontstaan alleen
wanneer je een hele sterke oxidator hebt)
- Alle onedele metalen (alkalimetalen en aardalkalimetalen) zijn sterke reductoren (Natrium is een
alkalimetaal, natrium kan reageren met een relatief zwakke oxidator zoals water.
- Metaalionen kunnen als oxidator reageren. ionen van edelmetalen zijn hier STERKER dan die van
onedele metalen.
Een sterke oxidator heeft een zwak
geconjugeerd zuur. En andersom geldt
hetzelfde.
- niet-metalen werken meestal als oxidator. Alle halogenen zijn sterke oxidatoren!
Oxidatiegetal = de denkbeeldige lading
van een atoom in een verbinding.
De echte lading zeg je als 2+ en een
denkbeeldige lading als +2.
Vuistregel: H = +1
O = -2
Bepaal het oxidatiegetal van S in:
H2SO4 2xH geeft +2
4xO geeft -8
Molecuul is neutraal dus S is +6
SO42- 4xO geeft -8
Totale lading is -2 dus S is +6
Bepaal het oxidatiegetal van Al in:
Al(OH)4− 4xOH- = -4
Totale lading is -1 dus Al is +3
Paragraaf 9.2: Redoxreactie
Stappenplan voor het opstellen van een redoxreactie:
- Stap 1: Deeltjesinventarisatie
Noteer de deeltjes die voor de reactie aanwezig zijn.
Let op, noteer zuren en basen in de juiste vorm! (in hoofdstuk 7 over zuren en basen word uitgelegd hoe)
- Stap 2: Sterkste oxidator en sterkste reductor
In Binas Tabel 48 staat een groot aantal redoxkoppels te vinden. De sterkste oxidator staat links
boven, de sterkste reductor staat rechts onder! Zoek met behulp van deze tabel de sterkste
oxidator en de sterkste reductor.
- Stap 3: Halfreacties
Een totaalreactie bestaat uit 2 halfreacties. De half reacties zijn te zien in Binas Tabel 48.
Je noteert eerste de oxidator halfreactie en daarna de reductor halfreactie.
- Stap 4: Verloopt de reactie spontaan?
De sterkte van een oxidator en een reductor wordt uitgedrukt in de standaardelektropotentiaal U0.
Deze waardes zijn af te lezen in de laatste kolom van Binas Tabel 48. Hoe hoger het verschil in
standaardelektropotentiaal tussen de oxidator en de reductor, hoe beter de reactie zal verlopen.
ΔU = Uox - Ured
Deze reactie verloopt spontaan
