Vad är en redox reaktion

Redoxreaktioner existerar ett många vanlig typ från kemiska reaktioner, samt existerar viktiga till för att förstå vitt skilda ämnen såsom elektricitet, korrosion samt biokemi. på denna plats går oss igenom dem primär begreppen oxidation/reduktion samt oxidationsmedel/reduktionsmedel. inom menyn hittar ni mer specifika artiklar.

Redoxreaktioner existerar elektronövergångar

Redoxreaktioner existerar reaktioner var elektroner flyttar sig ifrån en kurs mot en annat, vilket antingen är kapabel ske helt alternativt delvist.

Ett enkelt modell vid ett fullständig elektronövergång existerar detta vilket sker då enstaka spik från järn placeras inom ett svar från tvåvärda kopparjoner (videodemonstration här). Järnatomerna ger då försvunnen numeriskt värde elektroner vardera mot kopparjonerna, vilket skapar järnjoner samt kopparatomer:

Redoxreaktioner är kapabel även innebära partiella (delvisa) elektronövergångar. Ta förbränningen från hydrogen inom syrgas som exempel:

\(\mathrm{2H_2(g) + O_2(g)\longrightarrow 2H_2O(g)}\,.\)

Här existerar detta svårare för att direkt upptäcka elektronövergången, dock angående oss skriver ifall reaktionsformeln tillsammans lewisstrukturer blir detta lite tydligare.

Titta särskilt noga vid dem rödmarkerade elektronerna:

Från start existerar varenda bindningar rent kovalenta, samt dem båda väteatomerna delar lika vid dem rödmarkerade elektronerna. Efter reaktionen äger däremot polära kovalenta bindningar uppstått, där bindningselektronerna delas ojämt. dem starkt elektronegativa syreatomerna existerar idag dem primära ägarna mot dem rödmarkerade elektronerna, såsom väteatomerna tidigare ägde till sig själva. En elektronövergång äger alltså skett, ifrån väte mot syre, samt reaktionen räknas därför likt ett redoxreaktion.

Elektronövergången existerar dock ej fullständig utan partiell; syreatomerna existerar ej tillräckligt elektronegativa på grund av för att helt samt hållet stjäla åt sig bindningselektronerna.

Prova idag gärna egen för att känna igen elektronövergången inom nästa exempel:

Exempel 1Lösning

När natrium brinner i klorgas (videodemonstration här) bildas saltet natriumklorid enligt redoxreaktionen

\(\mathrm{2Na(s) + Cl_2(g) \longrightarrow 2NaCl(s)\,.}\)

Vilket material avger elektroner, samt vilket material tar upp elektroner?

Vid den denna plats reaktionen avger dem numeriskt värde natriumatomerna sina valenselektroner (en elektron vardera) mot dem numeriskt värde kloratomerna.

Då bildas natriumjoner (Na⁺) samt kloridjoner (Cl⁻), likt förenas mot en salt.

Elektronövergången sker alltså ifrån natrium mot klor. Detta förmå oss notera in inom reaktionsformeln därför här:

Oxidation samt reduktion

Ett sätt för att förstå enstaka redoxreaktion existerar för att tänka sig den liksom summan från numeriskt värde delsteg: en reduktion och ett oxidation.

En oxidation är enstaka process var en material avger elektroner (helt alternativt delvis).
En reduktion existerar enstaka process var en ämne tar upp elektroner (helt alternativt devis).

I vårt inledande modell, tillsammans järnet samt kopparjonerna, förmå redoxreaktionen delas upp vid nästa sätt:

Det sker detta ett oxidation då järnet avger sina avger sina elektroner till kopparjonerna.

detta sker även ett reduktion i samt tillsammans för att kopparjonerna tar upp järnets elektroner. Detta är kapabel man uttrycka likt att järnet oxideras och för att kopparjonerna reduceras.

För för att existera ytterligare tydliga kunna oss även nedteckna upp tänkta reaktionsformler på grund av oxidationen samt reduktionen:

\(\mathrm{\underline{Ox:}\:\: Fe \longrightarrow Fe^{2+} + \color{red}{2e^-}}\)
\(\mathrm{\underline{Red:}\:\: Cu^{2+} + \color{red}{2e^-} \longrightarrow Cu}\,.\)

Notera dock för att denna uppdelning inom numeriskt värde separata delreaktioner bara existerar en synsätt, samt ej enstaka skildring från hur reaktionen verkligen sker.

beneath normala förhållande existerar nämligen inte någonsin fria elektroner, samt ett oxidation sker ständigt samtidigt liksom ett reduktion.

I detta andra exemplet, tillsammans vätet samt syret, gäller detta vid motsvarande sätt för att vätet oxideras samt syret minskas. önskar man notera upp reaktionsformler till oxidationen samt reduktionen (vilket inom allmänhet blir många krångligare då man sysslar med partiella elektronövergångar) skriver man därför här:

\(\mathrm{\underline{Ox:}\:\: H_2 \longrightarrow 2H^+ + \color{red}{2e^-}}\)
\(\mathrm{\underline{Red:}\:\: O_2 + 4H^+ + \color{red}{4e^-} \longrightarrow 2H_2O}\,.\)

(En guide till hur man kommer fram mot detta finns inom vår skrivelse angående redoxbalanseringar.)

Prova för tillfället gärna likt övning för att dela upp reaktionen mellan natrium samt klorgas inom enstaka kemisk reaktion med syre samt reduktion:

Exempel 2Lösning a)Lösning b)

a) Avgör vilket material liksom oxideras samt vilket material vilket minskas nära nästa redoxreaktion:

\(\mathrm{2Na(s) + Cl_2(g) \longrightarrow 2NaCl(s)\,.}\)

b) Skriv upp tänkta reaktionsformler på grund av oxidationen samt reduktionen.

Vi besitter redan konstaterat för att elektronövergången går ifrån natrium mot klor vid nästa sätt:

Alltså existerar detta natrium såsom oxideras (förlorar/avger elektroner) samt klor samt minskas (får/upptar elektroner).

Oxidationsreaktionen består från för att natrium avger sin elektron bildas natriumjoner:

\(\mathrm{\underline{Ox:}\:Na \longrightarrow Na^+ + e^-}\,.\)

Reduktionsreaktionen består från att klorgasmolekylerna tar upp elektroner samt bildar kloridjoner:

\(\mathrm{\underline{Red:}\:Cl_2 + 2e^- \longrightarrow 2Cl^-}\,.\)

Oxidations- samt reduktionsmedel

Ytterligare en par viktiga term är oxidations- och reduktionsmedel.

Ett oxidationsmedel existerar en material liksom tar upp elektroner, samt därigenom får andra ämnen för att oxideras.

Ett reduktionsmedel är en kurs vilket ger bort elektroner, samt därigenom får andra ämnen att reduceras.

Det existerar vanligt för att dessa term upplevs likt förvirrande samt lite ”bakvända” inledande gången man stöter vid dem. Låt oss därför titta exakt vid en par exempel.

I exemplet tillsammans järnet samt kopparjonerna äger oss redan konstaterat för att järnet oxideras samt kopparn minskas.

detta existerar tackar varenda för att järnet avger elektroner, likt kopparn kunna minskas. Därför säger man för att järnet fungerar liksom reduktionsmedel. vid motsvarande sätt existerar detta tackar vare för att kopparjonerna tar upp elektroner, vilket järnet är kapabel oxideras. Man säger därför för att kopparjonerna fungerar såsom oxidationsmedel.

I vårt andra modell existerar detta vätet såsom fungerar vilket reduktionsmedel, medan syret fungerar vilket oxidationsmedel:

Prova idag för att applicera dessa term vid exemplet tillsammans med natriumet samt klorgasen:

Exempel 3Lösning

Avgör vilket kurs såsom existerar oxidationsmedel samt vilket material likt existerar reduktionsmedel inom reaktionen

\(\mathrm{2Na(s) + Cl_2(g) \longrightarrow 2NaCl(s)\,.}\)

Elektroner flyttas ifrån natrium mot klor:

Det existerar klorgasen likt får natrium för att oxideras (genom för att ta upp natriums elektroner).

Alltså fungerar klorgasen likt oxidationsmedel.

Det existerar natrium såsom får klor för att minskas (genom för att för att ge försvunnen elektroner mot klor). Alltså fungerar natrium såsom reduktionsmedel.

Sammanfattning

Att en material oxideras betyder för att detta avger elektroner. Samtidigt fungerar detta vilket en reduktionsmedel, eftersom elektronerna detta avger får en annat tema för att reduceras.

Att en tema reduceras betyder för att detta tar upp elektroner.

Samtidigt fungerar detta såsom en oxidationsmedel, eftersom upptagandet från elektroner får en annat material för att oxideras.

Kommentar: Man förmå dels prata ifall för att enstaka viss atom inom en material oxideras/reduceras, samt dels prata ifall för att hela ämnet likt atomen existerar enstaka sektion från oxideras/reduceras.

då man talar ifall oxidationsmedel/reduktionsmedel existerar detta vanligast för att man bara talar ifall kurera ämnen.

Övningsuppgifter

Testa dig egen tillsammans följande övningsuppgifter.

Övningsuppgift 1Lösning

Avgör, till redoxreaktionen

\( \mathrm{2K(s) + Br_2(l) \longrightarrow\, 2KBr(s)}\,,\)

vilket material vilket oxideras samt vilket kurs såsom reduceras.

Detta existerar nästan identiskt med exempel 1 samt 2 (gå gärna åter samt jämför!).

på denna plats uttrycker oss lösningen vid en lite speciell sätt:

Kaliumbromid existerar enstaka kemisk förening mellan enstaka alkalimetall samt enstaka halogen. tillsammans med hjälp från våra kunskaper angående periodiska systemet samt ädelgasskal inser oss därför för att detta existerar ett salt likt består från positivt laddade kaliumjoner (K⁺) samt negativt laddade bromidjoner (Br⁻).

oss förmå därmed dra slutsatsen för att dem oladdade kaliumatomerna, liksom oss ägde före reaktionen, besitter avgett elektroner samt genomgått ett kemisk reaktion med syre. Brommolekylerna äger sålunda sin blad tagit upp elektroner, samt genomgått en reduktion.

Slutsats: Kalium oxideras, samt brom reduceras.

Övningsuppgift 2Lösning a)Lösning b)

Identifiera

a) oxidationen samt reduktionen

b) oxidationsmedlet samt reduktionsmedlet

för redoxreaktionen

\( \mathrm{Fe^{2+}(aq) + Ag^{+}(aq) \longrightarrow\, Fe^{3+}(aq) + Ag(s)}\,.

Järn går ifrån för att äga laddningen 2+ mot för att äga laddningen 3+. varenda järnjon avger alltså enstaka elektron enligt

\( \mathrm{Fe^{2+} \longrightarrow Fe^{3+} + e^-}\,.\)

Detta existerar oxidationen.

Silver, å andra sidan, går ifrån för att äga laddningen 1+ mot för att äga laddningen 0.

varenda silveratom tar alltså upp enstaka elektron enligt

\( \mathrm{Ag^{+} + e^- \longrightarrow Ag}\,.\)

Detta existerar reduktionen.

I a) såg oss för att järnjonerna oxideras samt för att silverjonerna reduceras.

Det material såsom oxideras existerar ständigt reduktionsmedlet, medan detta kurs såsom minskas ständigt existerar oxidationsmedlet.

Slutsats: Fe²⁺ är reduktionmedel, samt Ag⁺ är oxidationsmedel.

Övningsuppgift 3 (medlemsuppgift)

Övningsuppgift 4*Lösning a)Lösning b)Lösning c)

a) känna igen den primära elektronövergången inom nästa redoxreaktion:

\( \mathrm{CH_4(g) + 2O_2(g) \longrightarrow\, CO_2(g) + 2H_2O(g)}\,.\)

b) Vilket material existerar detta som oxideras samt vilket tema existerar detta som reduceras?

c) Vilket från ämnena existerar oxidationsmedlet och vilket existerar reduktionsmedlet?

Detta existerar en svårt modell likt blir avsevärt enklare angående man använder oxidationstal (se sista uppgiften inom artikeln) på grund av för att ”bokföra” elektronerna.

Vi ritar noggrann såsom inom tidigare modell upp lewisstrukturer för reaktanterna samt produkterna (detta existerar dock en alltför komplicerat modell till för att man bör behärska färglägga elektronerna vid något självklart sätt):

I metanet binder kolet fyra väteatomer, likt varenda existerar väldigt svagt elektronegativa.

Kolatomen ”äger” därmed elektronerna inom samtliga bindningarna mot massiv sektion, eftersom den existerar den maximalt elektronegativa atomen. Kolatomen äger alltså nästan åtta valenselektroner till sig själv.

Bindningen inom syreatomen existerar rent kovalent, eftersom dem båda syreatomerna existerar lika elektronegativa. Alltså delar dem lika vid sina valenselektroner, samt äger alltså sex valenselektroner vardera.

Om oss för tillfället låter metanet reagera tillsammans med syrgas samt forma koldioxid samt vatten kommer saker samt domstol förändras.

Kolatomerna kommer för att vandra ifrån för att binda mot svagt elektronegativa väteatomer mot många starkt elektronegativa syreatomer inom koldioxiden. Efter reaktionen besitter kolatomen därför knappt några valenselektroner till sig egen, medan dem båda syreatomerna idag äger nästan åtta valenselektroner vardera. Under reaktionen reducerar alltså elektrontätheten runt kolatomerna, samtidigt liksom den ökar hos syreatomerna.

Väteatomerna går ifrån för att binda mot ett relativt elektronegativ kolatom mot ett många elektronegativ syreatom.

Detta innebär för att även elektrontätheten runt väteatomerna reducerar något. Denna förändring existerar dock ej sålunda viktig, samt existerar något man vanligtvis bortser ifrån.

Slutsats: Den primära elektronövergången nära redoxreaktionen går ifrån kolet mot syret.

Eftersom kolet blir av tillsammans med elektroner existerar detta kolet som genomgår enstaka oxidation.

Eftersom syret får elektroner existerar detta syret vilket genomgår enstaka reduktion.

Slutsats: Kolet oxideras samt syret reduceras.

Eftersom syret tar elektroner ifrån kolet, existerar detta syret likt fullfölja därför att kolet oxideras.

detta existerar tillsammans med andra ord syrgasen såsom existerar oxidationsmedlet.

Eftersom kolet inom metangasen ger försvunnen elektroner mot syret, existerar detta tackar vare metangasen som syret minskas. detta existerar alltså metan liksom existerar reduktionsmedlet.

I menyn mot vänster hittar ni fler föremål eller textstycken ifall redoxreaktioner.

Bland annat kunna ni studera ifall vilka redoxreaktioner liksom existerar spontanta, samt vilka liksom ej existerar detta, samt hur därför kallade oxidationstal kan användas på grund av att balansera reaktionsformler.