11. Redoxní děj

11. REDOXNÍ DĚJ

REDOXNÍ REAKCE / OXIDAČNĚ - REDUKČNÍ REAKCE
• reakce, při níž dochází ke změně oxidačních čísel atomu prvku
• dochází k přesunu elektronů ve valenční vrstvě
• současně probíhá oxidace a redukce
• vyměnitelný počet elektronů musí být stejný

• redoxní pár - dvojice látek lišící se o elektron

• oxidace - atom prvku zvyšuje své oxidační číslo; ztrácí elektrony

• redukce - atom prvku snižuje své oxidační číslo; přijímá elektrony

• elektropozitivní prvky: snadno uvolňují elektrony; např. kovy
• elektronegativní prvky: snadno přijímají elektrony; např. nekovy

OXIDAČNÍ ČINIDLA
• napomáhají oxidaci
• jiné látky oxidují (zvyšují jim oxidační číslo) a sami sebe redukují
• snadno přijímají elektrony
• např. O2, Cl2, KMnO4, koncentrovaná H2SO4

REDUKČNÍ ČINIDLA
• napomáhají redukci
• jiné látky redukují (snižují jim oxidační číslo) a sami sebe oxidují
• snadno odevzdávají elektrony
• např. kovy, H2, Na, C

• jedna látka může být v jednom redoxním systému oxidačním činidlem a v jiném redoxním systému redukčním činidlem
• hodnotit látku jako oxidační / redukční činidlo lze jen ve srovnání s jinou látkou

př.: O2 se chová vůči Fe jako oxidační činidlo, ale vůči F2 jako redukční činidlo

CHEMICKÁ ROVNOVÁHA V REDOXNÍCH REAKCÍCH
• charakterizuje ji rovnovážná konstanta KC
• v úvahu se berou pouze oxidované formy

VYČÍSLOVÁNÍ REDOXNÍCH ROVNIC
• součet oxidačních čísel ve sloučenině je roven 0

2HNO3 + 3H2S 3S + 2NO + 4H2O

ox.: S-II - 2e- S0 · 3

red.: NV + 3e- NII · 2

3S-II + 2NV 3S0 + 2NII

DYSPROPORCIAČNÍ REAKCE
• látka se zároveň oxiduje i redukuje

3HNO2 HNO3 + 2NO + H2O

ox.: NIII - 2e- NV · 1

red.: NIII + e- NII · 2

NIII + 2NIII NV + 2NII

3NIII
SYNPROPORCIONAČNÍ REAKCE
• dvě látky se oxidují a redukují na jednu látku

KBrO3 + 5KBr + 3H2SO4 3Br2 + 3K2SO4 + 3H2O

ox.: Br-I - e- Br0 · 5

red.: BrV + 5e- Br0 · 1

Br -I + 5BrV 6Br0 = 3Br2

ČÁSTEČNÁ OXIDACE / REDUKCE
• látka částečně změní oxidační číslo

3Cu + 8HNO3 3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O

ox.: Cu0 - 2e- CuII · 3

red.: NV + 3e- NII · 2

3Cu0 + 2NV 3CuII + 2NII

VÍCENÁSOBNÁ OXIDACE / REDUKCE
• probíhá více reakcí najednou

2CrI3 + 64KOH + 27Cl2 2K2CrO4 + 54KCl + 6KIO4 + 32H2O

ox.: CrIII - 3e- CrVI · 2

ox.: I3-I - 24e- 3IVII · 2

red.: Cl20 + 2e- 2Cl-I · 27

2CrIII + 2I3-I + 27Cl20 2Cr + 6IVII + 54Cl-I

BEKETOVA ŘADA KOVŮ
• založil Nikolaj Nikolajevič Beketov (1827 - 1911)
• elektrochemická řada napětí (řadí kovy podle jejich vzrůstajících standartních elektrodových potenciálů)

• elektrodový potenciál - značka: E0, jednotka: V (volt)
• elektrodový potenciál vyjadřuje ochotu elektrody (kovu ponořeného do roztoku obsahujícího ionty vytvořené oxidací tohoto kovu) přijímat elektrony
• elektrodový potenciál je roven elektrickému napětí, které vzniká mezi danou elektrodou a standartní vodíkovou elektrodou
• čím je standartní elektrodový potenciál negativnější, tím snadněji kov uvolňuje elektron a tvoří kation