oksidoreduciona reakcija i sema razmene elektrona
Submitted by Nikola45789 on Thu, 05/19/2022 - 10:50
Forums:
Jel neko zna ovo da uradi ?
Oksidacijom gvozdja vazdusnim kiseonikom nastaje feri- oksid. Sastaviti semu ove oksidoredukcione reakcije i semom razmene elektrona odrediti koeficijent
Hemija
Postavka ovog zadatka nije bas jasna. Nije navedeno da li je prisutna voda ...ako jeste...a uvek jeste kad su u pitanju normalni uslovi u kojima zivimo, a ne neki hipoteticni laboratorijski u kojima recimo posmatramo gvozdje ispod staklenog zvona bez tragova vode samo sa vazduhom (tj kiseonikom).
Ako je rec o obicnoj koroziji onda tu postoji vise reakcija i stupnjeva...ali na kraju mozemo reci da gvozdje Fe iz 0 prelazi u 3+ stanje...znaci oksidovalo se i izgubilo 3 elektrona i ta 3 elektrona je preslo na kiseonik O2 koji se redukovao do -1 stanja.
Zbirna reakcija :
4Fe + 3O2 +6H2O ----> 4Fe(OH)3
e sad kako se doslo do toga:
Fe ----> F2+ + 2e-
naravno kiseonik O2 koji je u nultom oksidacionom stanju...kad se redukuje ne moze biti sam nego u vezi sa vodonikom H
4e- + 4H+ +O2 -------> 2H2O
ne zaboravimo da H+ iona imamo prirodno u vodi nesto malo, usled disocijacije kao i OH- iona....sad OH- ioni mogu da reaguju sa Fe2+ ionima i formiraju Fe(OH)2 ...zelenkasti hidroksid
oksidacija ide dalje od Fe2+ do Fe3+
4Fe2+ + 4H+ +O2 -----> 4Fe3+ + 2H2O
Znaci proces oksidacije (rdjanje) gvozdja je visestepeni proces gde je potrebno da imamo ne samo kiseonik nego i vodu.
Hemija
Da dodam jos da proizvod oksidacije gvozdja Fe(OH)3 eliminacijom vode prelazi u Fe2O3 ali tu nemamo oksido-redukciju, samo dehidrataciju...koju mozemo da ostvarimo na vecim temperaturama.
2Fe(OH)3 ----------> Fe2O3 +3H2O
Galvanski elementi.
Je l' može pojašnjenje za galvanske elemente, šta se gleda kod onog niza, anode, katode, i zadatke vezano za njih.
Hemija
Kada je rec o oksido-redukciji tu uvek imamo par elemenata. Neko daje elektrone i te elektrone treba neko da primi...e sad pitanje je ko ce da daje, a ko da primi elektrone.
Tu nam pomaze tabela standardnih redukcionih potencijala, gde je kroz eksperimente utvrdjeno kako se pojedini elementi ponasaju u odnosu na standardnu vodonicnu elektrodu. I sad tu imamo masu nekakvih brojeva, neki su pozitivni, a neki negativni.
Ako je broj pozitivan onda mozemo da pretpostavimo da ta reakcija ide lako i spontano, a ako je negativan tada to ne ide bas lako. Ide lako u suprotnom pravcu i tada taj negativan broj postaje pozitivan. Te brojeve ne treba da pamtimo i u zadacima imamo preavo da koristimo tu tabelu.
Evo primera:
Na+ + e- ------> Na E(V) = -2.71
Sta ovo znaci...pa obzirom da je potencijal negativan, znaci da reakcija nece ici lako ako je gledamo da ide sa leva na desno, medjutim ako je gledamo u obrnutom pravcu onda negativan znak postaje pozitivan i mi zakljucimo da to ide...i to veoma lako. Zaista, natrijum lako otpusta elektrone i "voli" da bude u stanju Na+ , a ne kao Na..
ili da vidimo neki drugi element, sasvim drugacije prirode...zlato. Svi znamo da zlato reaguje veoma tesko i to znaci da je uglavnom u stanju kao Au (cist element), a ne kao Au3+ ion recimo. Pogledajmo sta tabela kaze za Au+ redukciju.
Au3+ + 3e ----------> Au E(V) = +1.5
poztivan broj...znaci reacija ide lako sa leva na desno...a ako bi isla sa desna na levo tad bi broj bio negativan...i ne ide lako.... i zaista je tako jer znamo da zlato nece da reaguje i prelazi u Au3+ stanje lako pod obicnim uslovima.
Kako sad da koristimo tabelu u raznim zadacima kada, recimo pravimo galvansku celiju. Prvo gledamo ko ima pozitivniji broj i za taj element reakcija ide sa leva na desno (onako kako je i napisana u tabeli), onaj element koji ima negativniji broj (potencijal) u tabeli reakcija ce ici u suprotnom pravcu (i tada taj negativni broj ce postati pozitivan).
Evo skolskog primera, posmatrajmo par Zn - Cu
Zn2+ + 2e -----> Zn E(V) = -0.76
Cu2+ + 2e -------> Cu E(V) = +0.34
Znaci za bakar je reakcija sa leva na desno (potencijal je pozitivan), a za Zn reakcija ide sa desna na levo ( ako ide sa levo na desno broj je negativan, znaci ide u suprotnom pravcu da bude pozitivan)
Takva "baterija" ce imati potenijal E = E (onaj element koji se redukovao) + E (onaj element koji se oksidovao)
E = 0.34 + 0.76 = 1.1 V
(obratite paznju da je za Zn potencijal pozitivan 0.76 jer gledamo njegovu oksidaciju iz Zn u Zn2+...reakcija sa desna na levo.)