Πλήρης εξήγηση των αντιδράσεων Redox (αναγωγή και οξείδωση) ΠΛΗΡΗΣ

Οι αντιδράσεις Redox είναι χημικές αντιδράσεις που προκαλούν αλλαγές στον αριθμό οξείδωσης ενός στοιχείου ή μορίου.

Στην καθημερινή ζωή υπάρχουν συχνά οξειδοαναγωγικές αντιδράσεις. Μεταξύ αυτών είναι ο σκουριασμένος σίδηρος, τα σάπια λαχανικά. Το παρακάτω είναι μια πλήρης εξήγηση της αντίδρασης οξειδοαναγωγής

αντιδράσεις οξειδοαναγωγής

Κατανόηση των αντιδράσεων Redox

παραδείγματα αντιδράσεων οξειδοαναγωγής σε χημικές ενώσεις

Οι αντιδράσεις Redox είναι χημικές αντιδράσεις που προκαλούν αλλαγές στον αριθμό οξείδωσης ενός στοιχείου ή μορίου. Εκτός από την ένδειξη αλλαγής του αριθμού οξείδωσης, αυτή η αντίδραση χαρακτηρίζεται επίσης από την προσθήκη ή μείωση του οξυγόνου σε ένα μόριο. Οι αντιδράσεις Redox εμφανίζονται λόγω αντιδράσεων μείωσης και οξείδωσης

Αντίδραση μείωσης

Μία αντίδραση αναγωγής είναι μια αντίδραση στην οποία ο αριθμός οξείδωσης μειώνεται μέσω της δέσμευσης ηλεκτρονίων ή της απελευθέρωσης οξυγόνου σε ένα μόριο, άτομο ή ιόν. Παραδείγματα αντιδράσεων μείωσης:

Αντίδραση μείωσης Cu

Αντίδραση οξείδωσης

Οι αντιδράσεις οξείδωσης είναι αντιδράσεις που εμφανίζονται στις οποίες ο αριθμός οξείδωσης αυξάνεται απελευθερώνοντας ηλεκτρόνια ή προσθέτοντας οξυγόνο σε ένα μόριο, άτομο ή ιόν. Παράδειγμα:

Αντίδραση οξείδωσης Zn

Σε μια αντίδραση οξειδοαναγωγής, οι παραπάνω αντιδράσεις μείωσης και οξείδωσης συνδυάζονται στη συνέχεια έτσι ώστε ταυτόχρονα να γίνουν μια ενιαία αντίδραση οξειδοαναγωγής:

Εκτός από τα παραπάνω παραδείγματα αντιδράσεων οξειδοαναγωγής, άλλα παραδείγματα αντιδράσεων οξειδοαναγωγής είναι τα εξής:

Παραδείγματα αντιδράσεων οξειδοαναγωγής

Nonredox αντίδραση

Είναι μια αντίδραση που δεν περιλαμβάνει αντιδράσεις οξείδωσης και αναγωγής. Δεν υπάρχει προσθήκη ή αφαίρεση του αριθμού οξείδωσης από το σύστημα.

Παράδειγμα:

Autoredox αντίδραση

Στην αντίδραση redok, είναι γνωστή ως αντίδραση autoredox ή μπορεί επίσης να ονομαστεί αντίδραση δυσανάλογης, η οποία είναι μια αντίδραση στην οποία μια ουσία μπορεί να υποβληθεί σε αντίδραση μείωσης και οξείδωσης. Παράδειγμα:

Ένα παράδειγμα αντίδρασης autoredox

Στην παραπάνω αντίδραση, το Cl2 ανάγεται σε KCl όπου ο αριθμός οξείδωσης του Cl (0) μειώνεται σε Cl (-1). Εκτός από τη μείωση, το Cl2 υφίσταται επίσης μια αντίδραση οξείδωσης, δηλαδή την προσθήκη του αριθμού οξείδωσης. Το Cl2 οξειδώνεται από τον αριθμό οξείδωσης Cl (0) έως Cl (+1).

Διαβάστε επίσης: Τύποι συνεταιρισμών (πλήρεις) και τους ορισμούς τους

Εξίσωση της αντίδρασης Redox

Υπάρχουν δύο τρόποι εξισορρόπησης της αντίδρασης reedox, δηλαδή η μέθοδος μισής αντίδρασης και ο τρόπος αλλαγής του αριθμού οξείδωσης. Ο τρόπος εξισορρόπησης της οξειδοαναγωγικής αντίδρασης με το σύστημα μισής αντίδρασης πραγματοποιείται στα ακόλουθα στάδια:

Παράδειγμα 1:

Στο Παράδειγμα 1 χρησιμοποιώντας την εξίσωση της αντίδρασης χρησιμοποιώντας τη μέθοδο διαχωρισμού αντίδρασης.

Τα ακόλουθα είναι τα στάδια εξίσωσης μιας οξειδοαναγωγικής αντίδρασης:

Αντίδραση:

Βήματα εξισορρόπησης αντίδρασης:

Στάδιο 1 : Διαχωρίζει την αντίδραση σε δύο πλευρές της μορφής αντίδρασης, δηλαδή την πρώτη και τη δεύτερη. Κάθε μία από αυτές τις εξισώσεις είναι μια εξίσωση για την αντίδραση αναγωγής και την αντίδραση οξείδωσης

Στάδιο 2 : Εξισορρόπηση του αριθμού των στοιχείων που υπάρχουν σε μια αντίδραση οξειδοαναγωγής, στην ακόλουθη εξίσωση, υπάρχει ένα ισοδύναμο γράφοντας 2 σχετικά με τον αριθμό Cr στο τμήμα προϊόντος ή προϊόντος

Στάδιο 3 :

Επιπλέον, η προσθήκη στοιχείων ή μορίων που δεν έχουν γραφτεί στην αντίδραση. Σε αυτό το στάδιο υπάρχει η προσθήκη μορίου νερού (Η2Ο) (εάν η αντίδραση λαμβάνει χώρα σε όξινες συνθήκες, η προσθήκη νερού στο μέρος που στερείται ατόμων Ο, αλλά εάν η αντίδραση λαμβάνει χώρα σε αλκαλική ατμόσφαιρα, η προσθήκη άτομα με περίσσεια ατόμων Ο) προστίθεται.

Σε αυτήν την αντίδραση υπάρχει μια προσθήκη στην απόδοση ή το προϊόν. Μετά από αυτό, ο αριθμός των μοριακών συντελεστών εξισώνεται, ο οποίος δηλώνει την ποσότητα κάθε στοιχείου στο μόριο.

Στάδιο 4 : Εξισορρόπηση του ατόμου υδρογόνου με το ιόν (H +) εάν η ατμόσφαιρα είναι όξινη ή με το ιόν (OH-) εάν η ατμόσφαιρα είναι βασική. Επειδή η αντίδραση είναι σε όξινη κατάσταση, το ιόν (Η +) προστίθεται στην αντίδραση. Η προσθήκη ιόντων Η + αριθμός στοιχείων Η που περιέχονται στην ενότητα προϊόντος ή προϊόντος.

Στάδιο 5 : Μετά την εξίσωση του αριθμού των στοιχείων στην ενότητα αντίδρασης (αριστερά) και της ενότητας προϊόντος (δεξιά), το επόμενο βήμα είναι η εξίσωση των αριθμών οξείδωσης των δύο πλευρών, είτε δεξιά είτε αριστερά. Αυτή η εξίσωση προσθέτοντας ηλεκτρόνια δεξιά ή αριστερά της εξίσωσης αντίδρασης

Στάδιο 6: Το τελικό στάδιο της αντίδρασης εξισορρόπησης είναι ο ανασυνδυασμός των δύο προηγουμένως διαχωρισμένων αντιδράσεων και η εξίσωση του αριθμού των ηλεκτρονίων δίπλα στη δεξιά ή την αριστερή πλευρά των δύο αντιδράσεων.

Διαβάστε επίσης: 33+ Παραδείγματα χημικών αλλαγών γύρω μας [+ Πλήρης εξήγηση]

Σε αυτή τη συνδυασμένη αντίδραση, το δεύτερο μέρος της αντίδρασης πολλαπλασιάζεται επί 6 ανάλογο με τον αριθμό ηλεκτρονίων στο πρώτο μέρος της αντίδρασης. Με αυτόν τον τρόπο, ο συνδυασμός των δύο αντιδράσεων θα απομακρύνει τα ηλεκτρονικά ιόντα του άλλου.

Τελική αντίδραση:

Η παραπάνω μέθοδος είναι μια εξίσωση του αριθμού οξείδωσης διαιρώντας την αντίδραση σε 2 αντιδράσεις. Εκτός από αυτό υπάρχουν τρόποι εξίσωση των οξειδοαναγωγικών αντιδράσεων κατά μια έννοια αλλαγή στον αριθμό οξείδωσης.

Ακολουθούν τα βήματα για την εξίσωση της αντίδρασης αλλάζοντας τον αριθμό οξείδωσης:

Αντίδραση:

1. Εξισορρόπηση (εξισορρόπηση) των στοιχείων που αντιμετωπίζουν μια αλλαγή στον αριθμό οξείδωσης

2. Προσδιορίστε τις καταστάσεις οξείδωσης αυτών των στοιχείων και προσδιορίστε τις αλλαγές τους

3. Εξίσωση των δύο καταστάσεων οξείδωσης πολλαπλασιάζοντας το Br2 επί 5 (σύμφωνα με τη μείωση του MnO4- δηλαδή (-5)) και το MnO4- πολλαπλασιάζοντας το 2 (αντιστοιχεί στην οξείδωση του Br (+2))

4. Προσδιορίστε την ποσότητα φορτίου στα αριστερά και δεξιά τμήματα

5. Εξίσωση των ατόμων υδρογόνου στα αριστερά και δεξιά τμήματα προσθέτοντας H2O.

6. Εξίσωση του φορτίου με:

α) Εάν το φορτίο στην αριστερή πλευρά είναι πιο αρνητικό, προσθέστε ιόντα Η + όσο και τη διαφορά φορτίου (αυτό σημαίνει ότι η αντίδραση λαμβάνει χώρα σε όξινη ατμόσφαιρα)

β) Εάν το φορτίο στη δεξιά πλευρά είναι πιο θετικό τότε προσθέστε ιόντα ΟΗ όσο και τη διαφορά φορτίου (αυτό σημαίνει ότι η αντίδραση λαμβάνει χώρα σε αλκαλική κατάσταση)

7. Το τελικό βήμα είναι να ελέγξετε τον ατομικό αριθμό των μερών αντίδρασης (αριστερά) και τα μέρη του προϊόντος (δεξιά). Είναι ακόμη ίσο, αν σημαίνει ότι η τελική εξίσωση είναι


Αναφορά: Αντιδράσεις οξείδωσης-μείωσης

Πρόσφατες δημοσιεύσεις

$config[zx-auto] not found$config[zx-overlay] not found