Kenniskaart

Kenniskaarten energie om mee te nemen pagina 1
Kenniskaart 1 redoxreacties
De reactie die optreedt in een batterij noemen we een redoxreactie. Het is net
als een reactie tussen een ziuur en een base een donor-acceptor reactie.
Dat wil zeggen dat er een deeltje wordt afgestaan. Datzelfde deeltje wordt
vervokgens weer opgenomen. In dit geval zijn die deeltjes electronen. Bij
zuren en basen waren het H+deeltjes.
Een electronen donor noemen we een reductor, een electronenacceptor wordt
een oxidator genoemd. Omdat metalen in het algemeen positieve ionen
vormen door elctronen af te staan zijn die stoffen het standaard voorbeeld van
reductoren. De niet metalen nemen meestal electronen op en zijn het
standaard voorbeeld van oxydatoren.
Reductoren en oxydatoren kunnen door direct contact met lekaar reageren,
maar omdat metalen de stroom (een beweging van electronen) geleiden, kan
je het ook op een afstand van elkaar doen. Daar maak je gebruik van in een
batterij. Het enige waar je voor moet zorgen is dat er een gesloten stroomkring
is. In de batterij zorgt daar een oplossing van zouten voor. In de batterij die je
zelf gemaakt hebt is dat het kaliloog. Er gaat pas een stroom lopen als je de
beide polen met elkaar verbind en zo de stroomkring sluit.
Schematisch geven we de batterij vaak als volgt weer:
Kenniskaarten energie om mee te nemen pagina 2
Kenniskaart 2 redoxreacties
Er vallen een aantal dingen op als je de metalen met elkaar gaat vergelijken
Het ene metaal is in staat het andere metaal uit de oplossing te verdrijven. Op
basis daarvan kun je de metalen rangschikken. Je spreekt van de
verdringingsreeks van de metalen.
Het heeft te maken met de reductorsterkte van het metaal en oxydator sterkte
van het metaalion. Onedele metalen zijn sterkere reductoren. Hoe edeler het
metaal des te zwakkere reductor.
Om de reductor/ oxydator sterkte uit te drukken gebruiken we de een
grootheid, die de normaalpotentiaal wordt genoemd. De eenheid die erbij
hoort is de volt. Het symbool is Eo. De Eo loopt ongeveer van +3 V tot -3 V. De
normaalpotentiaal hoort bij een redoxkoppel.
Hoe groter de normaalpotentiaal des te sterker de oxydator. Omgekkerd geldt
hoe lager de normaalpotentiaal, des te sterker de reductor.
Daarbij
Voor de niet metalen kun je een vergelijkbare reeks opstellen.
Kenniskaarten energie om mee te nemen pagina 3
Kenniskaart 3 redoxreacties
Het schrijven van redoxreacties.
Bij het schrijven van redoxreacties wordt tabel 48 gebruikt als referentie. In
tabel 48 staan de halfreacties van de meest voorkomend oxydatoren en
reductoren. Er bestaan wel uitgebreidere tabellen met dit soort reacties.
Er wordt nadrukkelijk gesproken van halfreacties, omdat er telkens één
redoxkoppel aan de orde is. Bij een reactie is altijd en een reductor en een
oxydator betrokken.
Als er een reactievergelijking moet worden afgeleid geldt dat er goed gekeken
moet worden welke deeltjes reageren. Er geldt dat de sterkste oxydator
reageert met de sterkste reductor.
Voor tabel 48 gelden nog een paar speciale regels. Sommige deeltjes staan er
vaker in. Bijvoorbeeld Cu 2  .

Cu 2  +I + e  CuI

Cu 2  + 2 e   Cu
+ 0,85

2
Cu 
.+ e   Cu 

+0,15

  aanwezig is kan het dus op drie manieren
er Cu 2  in de oplossing
Als

+0,34

reageren.

 Voor de bovenste moeten er ook I ionen zijn. Als die er niet zijn

kan het niet op deze manier reageren. Het Cu 2  reageert als oxydator. Hoe

hoger de normaalpotentiaal des te sterker de oxydator. Het koperion zal dan
reageren tot Cu, met een normaalpotentiaal van +0,34 V.


Een ander probleem wat speelt bij table 48 is de aanwezigheid van

hulpdeeltjes zoals H  of OH . Halfreacties waarbij dit soort deeltjes mee
reageren kan je alleen gebruiken als die deeltjes ook daadwerkelijk aanwezig
zijn.

Voorbeeld.

Reactie tussen aangezuurd kaliumdichromaat en mierezuur.
Aanwezig in de oplossing: K  , Cr 2 O72 , H  , en tin(II)chloride.
Cr 2 O72 is de sterkste oxydator, met een Eo=+1,23 Sn 2  is de sterkste reductor,
met een Eo= +0,15 V.
 



Om een reactievergelijking te krijgen schrijf je beide halfreacties onder elkaar:
Kenniskaarten energie om mee te nemen pagina 4
Omdat het aantal electronen dat wordt opgenomen gelijk moet worden aan
het aantal dat wordt afgestaan moet je de onderste vergelijk met drie
vermenigvuldigen:
Cr 2 O72 + 14 H  + 6 e 
3 Sn 2 



 3 Sn
4
 2 Cr
+ 7 H2O
+ 2 6 e
 + 14 
 2 
Cr 2 O72
H  + 3 Sn

3
+
 3 Sn
4
+ 2 Cr 3  + 7 H2O


 schrijven
 van vergelijkingen

 te oefenen ga je een practicum doen.
Om het
Je leidt eerst de reactievergelijking af en vervolgens voer je de proef uit om na
te gaan of je vergelijking
klopte.
