1 / 42

REDOX

REDOX. Wat is redox ?. Redox-chemie zijn processen waarbij overdracht van elektronen plaats vindt !. Voorbeelden: Accu’s, batterijen, brandstofcellen, etc. REDOX. KI-oplossing en FeCl 3 -oplossing mengen in bekerglas  I 2 neerslag !?.

berke
Download Presentation

REDOX

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. REDOX Wat is redox ? Redox-chemie zijn processen waarbij overdracht van elektronen plaats vindt ! Voorbeelden: Accu’s, batterijen, brandstofcellen, etc mlavd@BCEC

  2. REDOX KI-oplossing en FeCl3-oplossing mengen in bekerglas  I2 neerslag !? KI-oplossing en FeCl3-oplossing in 2 bekerglazen, verbinden via electroden  lampje gaat branden  stroom !? mlavd@BCEC

  3. REDOX 2 I- I2 (s)+ 2 e- 1* 2* Fe3+ + e-  Fe2+ + 2 Fe3+ + 2 I-  2 Fe2+ + I2 (s) De elektronen gaan van I- naar Fe3+ waarbij I2 en Fe2+ ontstaan e- e- e- e- mlavd@BCEC

  4. REDOX 2 I- I2 (s)+ 2 e- 1* e- e- 2* + Fe3+ + e-  Fe2+ e- e- e- e- e- 2 Fe3+ + 2 I-  2 Fe2+ + I2 (s) e- e- De elektronen gaan van het ene bekerglas met I- door de draad en het lampje naar de het bekerglas met Fe3+. Hierbij ontstaan ook I2 en Fe2+ en gaat het lampje branden. mlavd@BCEC

  5. REDOX Zn-staaf in Loodnitraat(aq) Pb-staaf in Koper(II)nitraat(aq) Zn-staaf in Koper(II)nitraat(aq)  Cu(s)  Pb(s)  Cu(s) mlavd@BCEC

  6. REDOX Redox reacties zijn reacties met elektronen overdracht Element ontstaat of verdwijnt Verbrandingen Alle reacties met ladingsverandering mlavd@BCEC

  7. REDOX e- e- e- e- e- e- e- e- e- e- e- e- e- stromen van: – pool  + pool mlavd@BCEC

  8. REDOX Overeenkomsten redox met zuur-base !! Overdracht van H+ Overdracht van e- Sterkste zuren linksboven in Binas tabel 49 Sterkste oxidatoren linksboven in Binas tabel 48 Sterkste basen rechtsonder in Binas tabel 49 Sterkste reductoren rechtsonder in Binas tabel 48 Oxidatorsterkte: hoogste V0Reductorsterkte: laagste V0 Zuursterkte: grootste KzBasesterkte: grootste Kb mlavd@BCEC

  9. REDOX: opstellen reactievergelijkingen Stap 1: zet in een tabel of de aanwezige deeltjes reductoren of oxidatoren zijn. Zet meteen ook de V0 erbij in de tabel Stap 2: bepaal de sterkste oxidator (hoogste V0 en sterkste reductor (laagste V0). NB: let ook op H2O mlavd@BCEC

  10. REDOX: opstellen reactievergelijkingen Stap 3: zoek de halfvergelijkingen op in Binas en neem deze over Stap 4: Maak m.b.v. vermenigvuldigingsfactoren het aantal elektronen bij de halfvergelijkingen van de RED en OX. Stap 5: Tel de halfvergelijkingenop tot een totaalvergelijking mlavd@BCEC

  11. REDOX: opstellen reactievergelijkingen Stap 6: bepaal het spanningsverschil van de reactieΔV = V0 oxidator – V0 reductor ΔV > 0,3 V aflopende reactie - 0,3 V < ΔV < 0,3 V evenwichtsreactie ΔV < - 0,3 V reactie verloopt niet mlavd@BCEC

  12. Redox: Fe + zoutzuurBv: mengen van ijzerpoeder met zoutzuur Stap 1+2: HCl  H+ + Cl- Fe (-0,44 V) Fe H+ (0,0 V) H2O H2O Stap 3 t/m 6 Cl- O: 2H+ + 2 e- H2(g) ΔV = 0 – (-0,44) = 0,44V  aflopend R: Fe  Fe2+ + 2 e- Fe + 2H+ Fe2+ + H2(g) mlavd@BCEC

  13. Redox: koper + waterstofperoxide-oplossing Stap 1+2: H2O2(0,94 V) Cu (0,34 V) H2O2(0,68 V) H2O H2O Stap 3 t/m 6: Ox: H2O2 + 2 e- 2 OH- (0,94 V) Red: Cu  Cu2+ + 2 e- (0,34 V) Cu + H2O2 Cu2+ + 2 OH- (ΔV= 0,6 V) mlavd@BCEC

  14. Redox: chloorwater + ijzer(II)chloride-oplossing Stap 1+2: Cl2(1,36 V) Fe2+ (0,77 V) Fe2+ (-0,44 V) Cl- (1,36 V) H2O H2O Stap 3 t/m 6: Ox: Cl2 + 2 e- 2 Cl- (1,36 V) 1* Red: Fe2+ Fe3+ + e- (0,77 V) 2* 2 Fe2+ + Cl2 Fe3+ + 2 Cl- (ΔV= 0,59 V) mlavd@BCEC

  15. Redox: invloed van omgeving Zoals je ooit wel gemerkt zult hebben of nog zult merken is er een grote invloed van de omgeving op bv de corrosiesnelheid van een stuk metaal • Een stuk metaal roest heel erg langzaam in zuurstofarm zuiver water • Een stuk metaal roest in zuurstofrijk kraanwater • Een stuk metaal roest snel in aangezuurd zuurstofrijk kraanwater mlavd@BCEC

  16. Redox: invloed van omgeving • Een stuk metaal roest heel erg langzaam in zuurstofarm zuiver water H2O –0,83V Fe (-0,44V) H2O ΔV = -0,39 V  < 0,3  geen reactie mlavd@BCEC

  17. Redox: invloed van omgeving • Een stuk metaal roest snel in zuurstofrijk water ΔV = 1,26V  > 0,3V  aflopende reactie O2/H2O (0,82 V) Fe (-0,44V) H2O H2O O2 + 2 H2O + 4 e-  4 OH- (*1) 0,82V Fe  Fe2+ + 2 e- (*2) -0,44V O2 + 2 H2O + 2Fe 2 Fe2+ + 4 OH- Fe2+ + OH- Fe(OH)2 mlavd@BCEC

  18. Redox: invloed van omgeving • Een stuk metaal roest snel in aangezuurd zuurstofrijk kraanwater ΔV = 1,66V  > 0,3  aflopende reactie O2/H2O,H+ (1,23 V) Fe (-0,44V) H2O H2O 1* Ox : O2 + 4H+ + 4 e- 2 H2O (1,23 V) Red: Fe  Fe2+ + 2e- (-0,44 V) 2* 2 Fe + O2 + 4H+ Fe3+ + 2 H2O(ΔV= 1,67 V) mlavd@BCEC

  19. Redox: invloed van omgeving De omgeving heeft uiteraard ook bij andere stoffen invloed op de reactie !!! Verklaar waarom bij het mengen van ijzerpoeder met kaliumpermanganaat er een mengsel ontstaat van 2 vaste stoffen (waaronder bruinsteen) ontstaat terwijl bij het mengen van ijzerpoeder met een aangezuurd oplossing van kaliumpermanganaat dit niet zal gebeuren maar de oplossing juist helder en kleurloos wordt. mlavd@BCEC

  20. Redox: invloed van omgeving Inventarisatie:ijzerpoeder = Fe kaliumpermanganaat = KMnO4 = K+ + MnO4- bruinsteen = MnO2 aangezuurd kaliumpermanganaat = K+ + MnO4- + H+ mlavd@BCEC

  21. Redox: invloed van omgeving Stap 1+2: Stap 1+2: aangezuurd mlavd@BCEC

  22. Redox: invloed van omgeving Stap 3 t/m 6: niet aangezuurd 2* Ox : MnO4- + 2 H2O + 3 e- MnO2 + 4 OH- 3* Red: Fe  Fe2+ + 2e- 2 MnO4- + 4 H2O + 3 Fe  3 Fe2+ + 2 MnO2 + 8 OH- NB vervolgreactie: Fe2+ + 2 OH-  Fe(OH)2 (s) mlavd@BCEC

  23. Redox: invloed van omgeving Stap 3 t/m 6: aangezuurd 2* Ox : MnO4- + 8H+ + 5 e- Mn2+ + 4 H2O Red: Fe  Fe2+ + 2e- 5* 2 MnO4- + 16 H+ + 5 Fe  5 Fe2+ + 2 Mn2+ + 4 H2O mlavd@BCEC

  24. REDOX: batterijen Zn + 2 MnO2 + H2O  Zn(OH)2 + Mn2O3 Zn + Ag2O  Zn(OH)2 + 2 Ag mlavd@BCEC

  25. REDOX: batterijen Bij batterijen/accu’s treedt een elektrochemische reactie op. Bij batterijen/accu’s is de hoeveelheid chemicaliën die in de batterij of accu aanwezig is bepalend voor de capaciteit. mlavd@BCEC

  26. REDOX: Overeenkomsten tussen batterijen en electrochemische cellen e- e- e- e- e- e- e- – = red en + = ox e- gaan van red  ox - Red e- + Ox e- ‘zoutbrug’ of electroliet nodig ΔV= Vox – Vred Als red of ox ‘op’ is  geen reactie  geen ΔV mlavd@BCEC

  27. REDOX: corrosie Als op metaal waterdruppels aanwezig zijn ontstaat er een elektrochemische cel waardoor ijzer (red) in oplossing gaat en zuurstofrijk water (ox) reageert  roest mlavd@BCEC

  28. REDOX: corrosie Als 2 verschillende metalen elkaar raken ontstaat ook een potentiaal verschil en zal er galvanische corrosie op gaan treden. Hierbij lost de sterkste reductor op en reageert op het oppervlak van het andere metaal het zuurstofrijke water als oxidator. mlavd@BCEC

  29. REDOX: corrosiebescherming Door op een metaal een laagje van Zn (sterkere red) aan te brengen kan je het onderliggende metaal beschermen Voordeel: dit laagje zal eerst ‘op moeten gaan’ voor de corrosie van de onderliggende laag verder door zal gaan. Nadeel: dit laagje Zn ziet er niet mooi glimmend maar juist dof uit. mlavd@BCEC

  30. REDOX: corrosiebescherming Door op een metaal een laagje van een ander metaal (sterkere ox) aan te brengen kan je het onderliggende metaal beschermen Voordeel: dit laagje kan mooi glimmend zijn en er ‘duur’ uit zien. Nadeel: bij beschadiging zal het corrosieproces van de onderliggende laag heel snel verder door gaan.(let dus op bij conservenblikken) mlavd@BCEC

  31. REDOX: corrosiebescherming kathodisch beschermen  spanning op buis geleidende verbonden met elektrode in de grond. mlavd@BCEC

  32. REDOX: corrosiebescherming Mg, Al, Zn, grafiet geleidend verbinden met buis lossen eerder op Nadeel: vervangings- + milieukosten mlavd@BCEC

  33. REDOX: corrosiebescherming Zn-blokken lossen eerder op Nadeel: meer weerstand van schip, vervangings- + milieukosten mlavd@BCEC

  34. REDOX: loodaccu mlavd@BCEC

  35. REDOX: loodaccu reacties Stroom levering  ontladen: Ox (+): PbO2 + 4 H+ + SO42- + 2e-  PbSO4 + H2O Red (-): Pb + SO42- PbSO4 + 2 e- PbO2 + 4 H+ + Pb + 2 SO42- 2 PbSO4 + 2 H2O Opladen: PbSO4 + H2O  PbO2 + 4 H+ + SO42- + 2e- PbSO4 + 2 e- Pb + SO42- 2 PbSO4 + 2 H2O PbO2 + 4 H+ + Pb + 2 SO42- mlavd@BCEC

  36. Industriële redox: koperproductie +elektrode lost op = verontreinigde Cu-staaf - zuiver Cu2+ slaat neer op - elektrode - verontreinigingen worden afgevoerd mlavd@BCEC

  37. Industriële redox: Al-productie mlavd@BCEC

  38. Industriële redox: productie van chloor mbv kwik-elektrolyse Nadeel ?? Kwik is zeer (milieu)schadelijk mlavd@BCEC

  39. Industriële redox: productie van chloor mbv membraam-elektrolyse mlavd@BCEC

  40. Redox in de natuur mlavd@BCEC

  41. Redox levert leuke filmpjes op http://video.google.com/videoplay?docid=-7231843493488769585 mlavd@BCEC

  42. And now for something completely different(maar ook leuk) http://video.google.com/videoplay?docid=-8666853249964284510&q=type%3Agpick http://video.google.com/videoplay?docid=-8014354858921252855 http://video.google.com/videoplay?docid=-6343218882618828140 mlavd@BCEC

More Related