11. Redoxní děj

• slouží pro určení redoxních vlastností kovů a jejich iontů při vzájemné interakci
• ze dvou členů vždy ten, co stojí v řadě více nalevo, snadněji odštěpuje elektrony a tvoří kationty; je proto schopen redukovat kation kovu stojící od něho napravo

• ve směru šipky klesají redukční schopnosti, schopnost reagovat se zředěnými kyselinami a chemická reaktivity

• nejvyšší redoxní potenciál: Au
• nejnižší redoxní potenciál: Li

Fe + CuSO4 Cu + FeSO4 Cu + FeSO4 neprobíhá

Cl2 + 2NaBr Br2 + 2NaCl Br2 + NaCl neprobíhá

vlevo od H (Pb, Sn, Ni, ..)
• zvyšuje se schopnost uvolňovat elektrony
• vyskytují se ve sloučeninách, vyjímečně volně
• jsou rozpustné v kyselinách - neušlechtilé kovy
• snadno tvoří kationty, E0 < 0V

prvek + kyselina sůl kyseliny + H2

od Na po Li: prvek + H2O hydroxid + H2

od Mg po Fe: prvek + H2O oxid + H2

vpravo od H (Cu, Ag, Hg, ..)
• klesá schopnost uvolňovat elektrony
• vyskytují se volně
• netvoří “rádi” kationty, E0 > 0V
• nereagují s vodou ani běžnými kyselinami - ušlechtilé kovy
• některé z nich jsou rozpustné v kyselinách se silnými oxidačními účinky (HNO3, H2SO4)

• vodíková elektroda - platinový plíšek s platinovou černí, zatavený do skla, ponořený do roztoku kyseliny chlorovodíkové a koncentraci 1 mol / l; E0 = 0V

GALVANICKÝ ČLÁNEK
• zdroj stejnosměrného napětí, který funguje na principu spontanních redoxních dějů

• skládá se ze dvou poločlánků, z nichž každý obsahuje elektrodu ponořenou do roztoku elektrolytu
• elektrody, kladná katoda a záporná anoda, jsou obvykle z různých kovů a jsou vodivě spojeny
• kovovou elektrodu ponoříme do vodného roztoku soli téhož kovu a dojde k redoxnímu chemickému ději, při kterém:

→ z anody vstupují do roztoku další ionty kovu (např. Zn - 2e- Zn2+) / z roztoku na katodu se vylučuje kov

→ roztok se nabíjí kladně a elektroda záporně / roztok se nabíjí záporně a elektroda kladně

→ na anodě probíhá oxidace / na katodě probíhá redukce

• na rozhraní kovu a roztoku vzniká tenká vrstva - elektrolytická dvojvrstva, ve které je elektrické pole
• mezi kovem a roztokem je elektromotorické napětí
• jestliže elektrody vodivě spojíme, proudí vodičem elektrony uvolněné ze zinkové elektrody do měděné elektrody (kde reagují s Cu2+ ionty) a vzniká elektrický proud

primární články:
• nedají se opakovaně dobíjet

VOJTŮV ČLÁNEK / VOJTŮV SLOUPEC
• nejstarší

+ katoda: z plíšků mědi
- anoda: z plíšků zinku

• napětí: nízké; 1,1V

• rychlé vybití
• nebezpečné, zinek se v kys. sírové rozpouštěl a vznikal vodík

Zn - 2e- Zn2+

2H+ + 2e- H20

DANIELLŮV ČLÁNEK

+ katoda: měděná
- anoda: zinková
• vodivě spojeny solným můstkem - skleněná trubice napuštěná dusičnanem

• napětí: 1,1V

Zn - 2e- Zn2+

Cu2+ + 2e- Cu0

SUCHÝ ČLÁNEK