s2_uvod_kemijske reakcije 2 dio za pdf

2.10.2012

1

OSNOVE IZJEDNAAVANJA JEDNADBE KEMIJSKE

REAKCIJE

1. Asocijacija

Disocijacija

Kompleksne reakcije

2. Redoks reakcije

IZJEDNAAVANJE JEDNADBE ASOCIJACIJE, DISOCIJACIJE I KOMPLEKSNE KEMIJSKE REAKCIJE

Kod izjednaavanja jednadbe kemijske reakcije moraju biti zadovoljeni osnovni zakoni kemijskog spajanja, to je ostvareno ako su:

vrsta i broj atoma (masa)

ukupni naboj

sa strane reaktanata izjednaeni s onima na strani produkata.

PRIMJER 3.6.

Izjednaite jednadbu kemijske reakcije koja prikazuje taloenje srebrovog(I) klorida mijeanjem vodenih otopina srebrovog(I) nitrata i natrijevog klorida. Izjednaenu jednadbu napiite u ionskom i molekulskom obliku.

Preduvjet za ispravno izjednaavanje jednadbe kemijske reakcije zadane opisom kemijskog procesa, jest:

1. poznavanje nomenklature kemijskih spojeva nuno za ispisivanje kemijskih formula reaktanata i produkata pri em treba voditi rauna o nabojima kationa i aniona koji ine pojedine formulske jedinke

2. poznavanje definicija osnovnih reakcija

SEMINAR 3 201.10.2012.

Primijenjeno na ovaj primjer:

1. REAKTANTI: vodena otopina natrijevog klorida NaCl (aq)

vodena otopina srebrovog(I) nitrata AgNO3 (aq)

PRODUKTI: talog srebrovog(I) klorida AgCl (s)

2. POZNAVANJE DEFINICIJA OSNOVNIH REAKCIJA

Talonom reakcijom se mijeanjem dviju vodenih otopina iz homogene smjese izdvaja teko topiva sol.

Sjetimo se da se formulske jedinke ionskih spojeva sastoje od iona:

formulska jedinka kation anion

NaCl Na+ Cl

AgNO3 Ag+ NO3

AgCl Ag+ Cl

Sve formulske jedinke ionskih spojeva u vodenoj otopini su

disocirane na ione, dok su samo teko topive iz homogene otopine

izdvojene u obliku taloga.

Na temelju navedenoga moemo zakljuiti da nakon izdvajanja srebrovog kationa i kloridnog aniona u obliku taloga u otopini

ostaju natrijev i kloridni ion to u molekulskom zapisu piemo kao formulsku jedinku natrijevog nitrata NaNO3(aq).

SEMINAR 3 301.10.2012.

NaCl (aq) + AgNO3 (aq) AgCl (s) + NaNO3(aq)

Molekulski zapis ove kemijske reakcije glasi:

Kako u kemijskoj reakciji taloenja natrijev i nitratni ion zapravo ostaju nepromijenjeni (na strani reaktanta i na strani produkta oni su u

vodenoj otopini), u ionskom zapisu ih moemo izostaviti:

Kod pretvaranja jednadbe kemijske reakcije u ionski oblik, predstoji samo ionske spojeve s oznakom agregacijskog stanja (aq) napisati u disociranom obliku, tj. u obliku iona:

Na+ (aq) + Cl(aq) + Ag+ (aq) + NO3(aq) AgCl (s) + Na+(aq)+ NO3(aq)

Cl(aq) + Ag+ (aq) AgCl (s)

Primijetimo da su jednadbe kemijske reakcije, ona napisana u ionskom obliku i ona napisana u molekulskom obliku izjednaene i prema masi i prema naboju.

SEMINAR 3 401.10.2012.

PRIMJER 3.7.

Pomijeamo li bezbojnu vodenu otopinu olovnog (II) nitrata s bezbojnom vodenom otopinom amonijevog sulfata dolazi do zamuenja, a stajanjem se izdvaja bijeli talog olovnog(II) sulfata. Izjednaite jednadbu kemijske reakcije koja prikazuje navedene promjene te ju zapiite u molekulskom i ionskom obliku.

Jednadbu kemijske reakcije ve smo zapisali u primjeru 3.5., no pokuajmo izjednaiti reakciju kao u prethodnom primjeru.

Zaponimo definiranjem reaktanata i produkata, a formule spojeva zapiimo u molekulskom i ionskom zapisu:


reaktanti: Pb(NO3 )2 Pb2+ 2 NO3

-

(NH4)2SO4 2 NH4+ SO4

2-

produkti PbSO4 Pb2+ SO4

2-

Ponovno prema definiciji talone reakcije zakljuujemo da e nakon izdvajanja sulfatnog i olovnog(II) iona, u otopini i dalje disocirani ostati

amonijev i nitratni ion, to u molekulskom zapisu prikazujemo formulskom jedinkom amonijevog nitrata NH4NO3

SEMINAR 3 501.10.2012.

Ovako napisana jednadba nije izjednaena prema masi (broju i vrsti iona).

Vidimo da je izjednaen broj atoma:olova - jedan je olovni(II) kation na strani reaktanta i

jedan na strani produkta

sumpora - jedan na strani reaktanta i jedan na strani

produkta, u oba sluaja u sastavu sulfatnog aniona

Iz navedenog moemo zakljuiti da se izjednaavanje preostalih atoma, duika, kisika i vodika svodi na izjednaavanje broja aniona i broja kationa koji se nalaze na strani reaktanata s

onima na strani produkata.

Kako su na strani reaktanata po 2 nitratna aniona i 2 amonijeva

kationa, a na strani produkata po jedan od svakog, izjednaiti emo ih tako da ispred formulske jedinke amonijevog nitrata

Pb(NO3 )2 (aq)+ (NH4)2SO4 (aq) PbSO4 (s) + NH4NO3 (aq)

Pb(NO3 )2 (aq)+ (NH4)2SO4 (aq) PbSO4 (s) + 2 NH4NO3 (aq)

SEMINAR 3 601.10.2012.

2.10.2012

2

Zapiimo sada formulske jedinke ionskih spojeve s oznakom agregacijskog stanja (aq) u disociranom obliku, tj. u obliku iona:

Pb2+(aq) + 2 NO3(aq) + 2 NH4+(aq) + SO4

2(aq) PbSO4 (s) + 2 NH4

+(aq)+ 2 NO3 (aq)

Kako amonijev i nitratni ion stoje u identinom obliku na strani reaktanta kao i na strani produkta, moemo ih izostaviti iz ionskog prikaza:

Pb2+(aq) + SO4 2(aq) PbSO4 (s)

SEMINAR 3 701.10.2012.

PRIMJER 3.8.

Neutralizacijom vodene otopine kalcijevog hidroksida fosfornom

kiselinom dolazi do izdvajanja soli kalcijevog fosfata u formi

bijelog taloga. Izjednaenu jednadbu ove kemijske reakcije prikaite u molekulskom obliku.Neutralizacijom smatramo reakciju kod koje dolazi do interakcije

hidroksida i kiseline prilikom ega spajanjem OH i H+ nastaju pH neutralna molekula H2O i formulska jedinka soli.

Zapiimo reaktante u molekulskom i ionskom obliku:


reaktanti: Ca(OH)2 Ca2+ 2 OH

H3PO4 3 H+ PO4

3-

produkti: Ca3(PO4)2 3 Ca2+ 2 PO4

3-

*** kiseline, iako kovalentni spojevi, ali obzirom da su dipolne

molekule, u vodenoj otopini disociraju na oksonijev ion

H3O+(skraeno pisan H+) i odgovarajui anion

SEMINAR 3 801.10.2012.

Izjednaimo jednadbu kemijske reakcije imajui na umu da je puno laki postupak ako to shvatimo kao izjednaavanje broja iona:

reaktanti produkti

1 Ca2+ 3 Ca2+ dodati stehiometriski koeficijent

3 ispred Ca(OH)21 PO4

3 2 PO43 dodati stehiometriski koeficijent

2 ispred H3PO4

Ca(OH)2 (aq) + H3PO4 (aq) Ca3(PO4)2 (s) + H2O (l)

3 Ca(OH)2 (aq) + 2 H3PO4 (aq) Ca3(PO4)2 (s) + H2O (l)

Toan broj molekula vode koje reakcijom nastaju najlake je odrediti nakon to definirate broj H+ i OH koji sudjeluju u kemijskoj reakciji, jer e prilikom neutralizacije nastati tono toliko i molekula vode.

U naem sluaju 6 H+ i 6 OH daju 6 molekula vode:

*** primijetite da tekue agregacijsko stanje vode oznaavamo s (l), a ne (aq)

3 Ca(OH)2 (aq) + 2 H3PO4 (aq) Ca3(PO4)2 (s) + 6 H2O (l)

SEMINAR 3 9

V 3.6. Napiite izjednaene jednadbe kemijskih reakcija. Prikaite ih u ionskom i u molekulskom obliku.a) Taloenje barijevog sulfata mijeanjem otopina barijevog

klorida i eljezovog(II) sulfata. b) Taloenje kalcijevog karbonata mijeanjem otopina

amonijevog karbonata i kalcijevog klorida.

c) Taloenje olovnog(II) jodida mijeanjem otopina olovnog(II) nitrata i magnezijevog jodida.

d) Taloenje srebrovog(I) klorida mijeanjem otopina barijevog klorida i srebrovog(I) nitrata.

e) Taloenje srebrovog(I) bromida mijeanjem otopina srebrovog(I) nitrata i kalcijevog bromida.

f) Taloenje olovnog(II) jodida mijeanjem otopina olovnog(II) perklorata i kalijevog jodida.

ZADACI ZA VJEBU

SEMINAR 3 1001.10.2012.

V 3.7. Napiite izjednaene jednadbe kemijskih reakcija. Prikaite ih u molekulskom obliku. Uz svaku od tvari napiite i agregacijsko stanje pri em pretpostavite sa su soli nastale neutralizacijom dobro topive u vodi.

a) Neutralizaciju sumporne kiseline kalijevim hidroksidom.

b) Neutralizaciju sumporaste kiseline natrijevim hidroksidom.

c) Neutralizaciju granula kalcijevog hidroksida klorovodinomkiselinom.

d) Neutralizaciju fosforne kiseline vodenom otopinom natrijevog

hidroksida.

e) Neutralizaciju duine kiseline vodenom otopinom kalijevog hidroksida.

f) Neutralizaciju duiaste kiseline uvoenjem plinovitog amonijaka.

g) Neutralizaciju sumporovodine kiseline otopinom magnezijevog hidroksida.

h) Neutralizaciju vodene otopine barijevog hdroksida

hipoklorastom kiselinom.

SEMINAR 3 1101.10.2012.

REDOKS REAKCIJE osnovni pojmovi

Redukcija je poveanje elektronske gustoe ili primanje elektrona.

Oksidacija je smanjenje elektronske gustoe ili otputanje elektrona.

Reducens je tvar koja se oksidira i time omoguuje redukciju oksidiranog oblika (oksidansa) drugog redoks-sustava.

Oksidans je tvar koja se reducira i time omoguuje oksidaciju reduciranog oblika (reducensa) drugog redoks-sustava.

Oksidacijski broj atoma u molekuli je broj elektrona koji se

formalno razmjenjuje s drugim atomima u molekuli

dobiva se tako da se elektronski par koji sudjeluje u formiranju veze pripisuje elektronegativnijem atomu.

oznaavamo ga arapskom brojkom, u zagradama iznad simbola elementa npr.

12

(+5) (-2)

2 5N O(+2)(-2)

FeO

SEMINAR 3

ili

01.10.2012.

2.10.2012

3

1. Oksidacijski broj svih elementarnih tvari je 0

2. Oksidacijski broj kisika u spojevima je 2 u svim spojevima osim u peroksidima gdje kisk ima oksidacijski broj 1

3. Oksidacijski broj vodika u spojevima je +1, osim kod hidridagdje je 1

4. Fluor kao najelektronegativniji element ima oksidacijski broj u spojevima samo 1

5. Oksidacijski broj mono atomnog iona jednak je naboju tog iona

npr. oksidacijski broj natrija u ionu Na+ je +1, sumpora u ionu S2 je 2, aluminija u ionu Al3+ +3 itd.)

6. U neutralnoj molekuli suma oksidacijskih brojeva svih atoma mora biti jednaka nuli. U vie atomnom ionu suma oksidacijskih brojeva svih atoma mora biti jednaka naboju iona.

Osnovna pravila odreivanja oksidacijskog broja

SEMINAR 3 1301.10.2012.

Odreivanje raspona oksidacijskih brojeva

***najpozitivniji oksidacijski broj atoma elemenata glavnih skupina periodnog sustava elemenata (PSE) dobije se kao

(broj skupine 10)

Sumpor je u 16. skupini pa mu najpozitivniji oksidacijski broj

16 10 = +6.Klor je u 17. skupini pa mu je najpozitivniji oksidacijski broj

17 10 = +7.***najnegativniji oksidacijski broj atoma elemenata glavne

skupine PSE dobije se kao

(broj skupine 18)

Sumpor je u 16. skupini pa mu je najnegativniji oksidacijski broj

16 18 = 2Klor je u 17. skupini pa mu je najnegativniji oksidacijski broj

17 18 = 1.

SEMINAR 3 1401.10.2012.

Prouavajui periodinost svojstava uoeno je da:

atomi parnih skupina tvore stabilnije spojeve u kojima imaju

parni oksidacijski broj:

za sumpor su to -2, 0, +2, +4, +6

atomi neparnih skupina tvore spojeve u kojima imaju

neparni oksidacijski broj:

za klor su to -1, 0, +1, +3, +5, +7

SEMINAR 3 1501.10.2012.

PRIMJER 4.1.

Odredi oksidacijske brojeve atoma u sljedeim kemijskim vrstama: FeO, Al2O3, NaOH, Al(OH)4

oksidacijski broj kisika u spojevima je -2

u neutralnoj molekuli suma oksidacijskih brojeva svih atoma

mora biti jednaka nuli

(oks. broj Fe) + (oks. broj O) = 0

(oks. broj Fe) + (-2) = 0

(oks. broj Fe) = +2

2(oks. broj Al) + 3 (oks. broj O) = 0

2(oks. broj Al) + (-6) = 0

(oks. broj Al) = +3

(+2) (-2)

(+3) (-2)

SEMINAR 3 1601.10.2012.

oksidacijski broj vodika je +1

(oks. broj Na) + (oks. broj O) + (oks. broj H) = 0

(oks. broj Na) + (-2) + 1 = 0

(oks. broj Na) = +1

ukupni oksidacijski broj iona jednak je naboju iona

(oks. broj Al) + 4(oks. broj O) + 4 (oks. broj H) = -1

(oks. broj Al) + 4 (-2) + 4 1 = -1

(oks. broj Al) = +3

(+1)(-2)(+1)

(+3)(-2)(+1)

SEMINAR 3 1701.10.2012.

Rijeiti redoks reakciju u laboratoriju

Izjednaavanje jednadbe redoksa

RIJEITI REDOKS iz zapaanja prilikom odvijanja kemijske reakcije, a na temelju saznanja o redoks potencijalima

pojedinih vrsta koje stupaju u reakciju ispisujemo reaktante i

produkte i izjednaavamo stehiometrijske koeficijente (raditi e se na vjebama).

IZJEDNAAVANJE REDOKSA poznati su nam oblici reaktanata i produkata kemijske reakcije, a treba izjednaiti masu (broj i brstu atoma) i naboj. Prilikom izjednaavanja naboja treba voditi rauna da broj elektrona koji sudjeluje u oksidaciji mora biti jednak onom koji sudjeluje u

redukciji.

REDOKS SUSTAV izjednaavanje jednadbi kemijske reakcije

SEMINAR 3 1801.10.2012.

2.10.2012

4

REDOKS SUSTAV izjednaavanje jednadbi metodom parcijalnih jednadbi

prvi korak je odrediti oksidacijska stanja svih atoma u prikazu

jednadbe:

oksidacijsko stanje kisika je u ovim spojevima -2

oksidacijsko stanje elementarnih tvari i spojeva je 0 oksidacijski

broj monoatomnih iona jednak je njihovom naboju

(oks. broj S) + 4(oks. broj O) = -2

(oks. broj S) = -2 - 4(-2) = +6

Cu i Zn oksidacijski broj je 0

Cu2+ i Zn2+ oksidacijski broj je +2

PRIMJER 4.2.

Izjednai jednadbu kemijske reakcije:

SEMINAR 3 1901.10.2012.

(+2)(+6)(-2) 0 0 (+2)(+6)(-2)

Na temelju oksidacijskih brojeva moemo zakljuiti:

- koji atomi su promijenili oksidacijski broj i da li se uope radi o redoks reakciji i

- koji broj elektrona sudjeluje u pojedinoj reakciji

- koja se vrsta oksidirala: elementarni cink iz oksidacijskog stanja 0

otputanjem 2 elektrona preao u oksidirani oblik Zn2+

- koja se vrsta reducirala: bakrov(II) kation je primio 2 elektrona i

preao u reducirani oblik Cu

I to moemo prikazati parcijalnim redoks jednadbama:

REDUKCIJA:

OKSIDACIJA:

Ako je izjednaen broj primljenih i otputenih iona moemo zbrojiti parcijalne redoks jednadbe i nadopuniti stehiometrijske koeficijente:

SEMINAR 3 2001.10.2012.

Zapoinjemo odreivanjem oksidacijskih brojeva:

oksidacijsko stanje kisika je u ovim spojevima 0

oksidacijsko stanje elementarnih tvari i spojeva je 0

oksidacijski broj mono atomnih iona jednak je njihovom naboju

oksidacijski broj je +1

oksidacijski broj je +2

oksidacijski broj je 0

(oksidacijski broj N) + 3 (oksidacijski broj O) = -1

(oksidacijski broj N) = +5

PRIMJER 4.3.

Izjednai jednadbu kemijske reakcije:

SEMINAR 3 2101.10.2012.

(+1)(+5)(-2) 0 0 (+2)(+5)(-2)

Vidimo da su srebro i cink jedini elementi koji su u navedenoj

kemijskoj reakciji mijenjali oksidacijski broj i to tako da se

srebrov(I) kation reducirao, a elementarni cink se oksidirao.

Parcijalne jednadbe sada glase:

REDUKCIJA:

OKSIDACIJA:

Broj primljenih i otputenih elektrona izjednaavamo mnoenjem pojedine jednadbe odgovarajuim koeficijentom:

REDUKCIJA:

OKSIDACIJA:

Kada je izjednaen broj primljenih i otputenih elektrona, moemo zbrojiti parcijalne jednadbe i prikazati izjednaenu reakciju:

2

SEMINAR 3 2201.10.2012.

IZJEDNAAVANJE REDOKS REAKCIJE

u kiselom mediju

u lunatom mediju

01.10.2012. SEMINAR 3 23

U REAKCIJI:

na strani reaktanta su 4 atoma kisika, a na strani produkata

nema niti jednog pa na stranu produkata treba dodati 4 molekule

vode

sada na strani reaktanta fali 8 atoma vodika pa ih izjednaimo dodavanjem 8 vodikovih kationa na stranu reaktanata ime dobivamo izjednaenu jednadbu redukcije:

REDOKS REAKCIJE U KISELOM ILI LUNATOM MEDIJU

kada naglaavamo u kojem se mediju kemijska reakcija odvija upozoravamo s kojim ionskim vrstama se izjednaava broj atoma kisika i vodika sa strane reaktanta u sumarnoj redoks jednadbi, dok je na suprotnoj strani to po potrebi voda

izjednaavanje atoma kisika kod reakcija u kiselom mediju se provodi na nain da se doda onoliko molekula vode koliko je atoma kisika manje u odnosu na suprotnu stranu. Nastali viak atoma vodika izjednaava se dodavanjem vodikovih kationa:

SEMINAR 3 2401.10.2012.

2.10.2012

5

U REAKCIJI:

na strani reaktanta su 3 atoma kisika, a na strani produkata 6,

to znai da je na strani produkta 3 atoma kisika vie nego na strani reaktanta pa na stranu produkta treba dodati 3 molekule

vode

sada na strani reaktanta fali 6 atoma vodika i 6 atoma kisika to izjednaimo dodavanjem 6 hidroksilnih skupina te dobivamo izjednaenu jednadbu redukcije:

izjednaavanje atoma kisika kod reakcija u lunatom mediju provodi se na nain da se doda onoliko molekula vode koliko je vika kisikovih atoma na toj strani jednadbe u odnosu na drugu, a potom se broj atoma kisika i vodika izjednai dodavanjem hidroksilnih skupina na drugoj strani jednadbe.

SEMINAR 3 2501.10.2012.

ista reakcija se moe rijeiti i na nain identian onom u kiselom mediju uz dodatak da se u konanici H+ neutralizira dodatkom jednakog broja hidroksilnih skupina na stranu reaktanata i na

stranu produkata:U REAKCIJI:

na strani reaktanta su 3 atoma kisika, a na strani produkata 6 te

na stranu reaktanta treba dodati jo 3 molekule vode s kojima e biti izjednaen broj atoma kisika

sada na strani produkta fali 6 atoma vodika pa ih izjednaimo dodavanjem 6 vodikovih kationa na stranu produkata:

u zadnjem koraku dodavanjem 6 hidroksilnih skupina na stranu

reaktanata i 6 na stranu produkata neutraliziramo pozitivan naboj i

dobivamo 6 molekula vode na strani produkata

budui da se sada molekule vode nalaze i na strani reaktanata i na strani produkata, potrebno ih je pokratiti i dobivamo

izjednaenu reakciju redukcije:

SEMINAR 3 2601.10.2012.

pojedine kemijske vrste e u vodenoj sredini, ovisno o pH medija (neutralna, kisela ili lunata sredina), razliito reagirati

kao jedan od primjera navest emo ponaanje vodikovog peroksida u kiselom i lunatom mediju. Izdvajamo ga iz razloga to je to kemijska vrsta koja moe biti i oksidans ireducens , kako u kiselom, tako i lunatom mediju:

Parcijalna redoks jednadba u sluaju kada se vodikov peroksid ponaa kao oksidans:

Parcijalna redoks jednadba u sluaju kada se vodikov peroksid ponaa kao reducens:

Vodikov peroksid bazini medij:

Parcijalna redoks jednadba u sluaju kada se vodikov peroksid ponaa kao oksidans:

Parcijalna redoks jednadba u sluaju kada se vodikov peroksid ponaa kao reducens:

Vodikov peroksid kiseli medij

SEMINAR 3 2701.10.2012.

REDOKS REAKCIJE u kiselom mediju:

Zapoinjemo odreivanjem oksidacijskih brojeva:

oksidacijsko stanje kisika je u ovim spojevima je -2

oksidacijsko stanje elementarnih tvari i spojeva je 0

oksidacijski broj mono atomnih iona jednak je njihovom naboju

C2O42 2(oksidacijski broj C) + 4 (oksidacijski broj O) = -2

2(oksidacijski broj C) + 4 (-2) = -2

(oksidacijski broj C) = +3

MnO4 (oksidacijski broj Mn) + 4 (oksidacijski broj O) = -1

(oksidacijski broj Mn) = -1 - 4(-2) = +7

H+ oksidacijski broj je +1

Mn2+ oksidacijski broj je +2

CO2 (oksidacijski broj C) + 2 (oksidacijski broj O) = 0

(oksidacijski broj C) = +4

PRIMJER 4.4.

Izjednai jednadbu redoks reakcije koja se odvija u kiselom mediju: C2O4

2 + MnO4 + H+ CO2 + Mn

2+ + H2O

SEMINAR 3 2801.10.2012.

(+3)(-2) (-7)(-2) (+1) (+4)(-2) (+2) (+1)(-2)

C2O42 + MnO4

+ H+ CO2 + Mn2+ + H2O

Sada moemo pisati parcijalne redoks jednadbe, jer vidimo da se ugljik u oksalatu oksidirao do ugljikovog(IV) oksida, a mangan iz

permanganata reducirao do manganovog(II) kationa:

REDUKCIJA:

OKSIDACIJA:

Broj primljenih i otputenih elektrona izjednaavamo mnoenjem pojedine jednadbe odgovarajuim koeficijentom, nakon ega zbrajamo parcijalne jednadbe:

R:

O:

5 C2O42 + 2 MnO4

+ 16 H+ 5 CO2 + 2 Mn2+ + 8 H2O

SEMINAR 3 01.10.2012. 29

Rjeavanje zapoinjemo odreivanjem oksidacijskih brojeva da utvrdimo koje su se kemijske vrste reducirale, a koje oksidirale:

(0) (+1)(+6)(-2) (+2)(+6)(-2) (0)

Vidimo da se je magnezij oksidirao u magnezijev (II) kation, a vodikov ion reducirao u elementarni vodik pa piemo parcijalne redoks jednadbe:

R:

O:

Kada je izjednaen broj primljenih i otputenih elektrona, moemo zbrojiti parcijalne jednadbe i prikazati izjednaenu reakciju:

PRIMJER 4.5. Izjednai jednadbu redoks reakcije koja se odvija u kiselom mediju:

SEMINAR 3 01.10.2012. 30

2.10.2012

6

Dobivenu jednadbu usporeujemo sa zadanom i popunjavamo stehiometrijske koeficijente:

PRILIKOM RJEAVANJA ISPITA UKOLIKO STEHIOMETRIJSKI KOEFICIJENT IZNOSI 1, NE OSTAVLJAJTE PRAZNO MJESTO I

NE OZNAAVAJTE NA PROIZVOLJAN NAIN (0, %, / ili slinom oznakom)

JER SE TAKAV REZULTAT NEE PRIZNATI KAO ISPRAVAN

SEMINAR 3 01.10.2012. 31

Rjeavanje zapoinjemo odreivanjem oksidacijskih brojeva da utvrdimo koje su se kemijske vrste reducirale, a koje

oksidirale:(+1)(-1) (+1)(+6)(-2) (+1)(+6)(-2)

(0) (+3) (+6)(-2) (+1)(+6)(-2) (+1)(-2)

Jodidni ion se oksidirao do elementarnog joda, a dikromatni

ion se reducirao do kromovog (III) kationa to prikazuju parcijalne redoks jednadbe:

O:

R:

PRIMJER 4.6.

Izjednai jednadbu redoks reakcije koja se odvija u kiselom mediju:

SEMINAR 3 01.10.2012. 32

Da bi mogli zbrojiti parcijalne redoks jednadbe potrebno je izjednaiti broj primljenih i otputenih elektrona mnoenjem parcijalne jednadbe oksidacije koeficijentom 3 i dobivamo:

O:

R:

Sada moemo zbrojiti parcijalne redoks jednadbe:

I na kraju ostaje dopuniti stehiometrijske koeficijente u zadatku:

SEMINAR 3 01.10.2012. 33


(+5)(-2) (-1) (+1) (0) (+1)(-2)

Jodat se reducirao do elementarnog joda, a jodidni ion se

oksidirao do elementarnog joda, pa parcijalne redoks jednadbe glase:

O:

R:


PRIMJER 4.7.


SEMINAR 3 01.10.2012. 34

O:

R:

Sada moemo zbrojiti parcijalne redoks jednadbe i dopuniti stehiometrijske koeficijente u zadatku:


oksidirale:

(+1)(-1) (+1) (-1) (0) (+1)(-2)

PRIMJER 4.8.


SEMINAR 3 01.10.2012. 35

Vodikov peroksid se reducirao do vode, a jodidni ion se oksidirao do

elementarnog joda, pa parcijalne redoks jednadbe glase:O:

R:


PRIMJER 4.9.



(+1)(-2) (+5)(-2) (+1) (0) (+4)(-2)

SEMINAR 3 01.10.2012. 36

2.10.2012

7

Vidimo da se sulfidni ion oksidira do elementarnog sumpora, a

nitratni ion reducira do duikovog (IV) oksida to prikazujemo parcijalnim redoks jednadbama:

R:

O:

Nakon mnoenja jednadbe redukcije s koeficijentom 2 izjednaen je broj primljenih i otputenih elektrona i moemo zbrojiti parcijalne jednadbe:

R:

O:

SEMINAR 3 01.10.2012. 37

Disproporcioniranje u kiselom mediju

ve je spomenuto kako odreene kemijske vrste mogu biti i oksidacijska i redukcijska sredstva

disproporcioniranjem nazivamo kemijsku reakciju u kojoj

se ista kemijska vrsta oksidira i reducira

naravno da i takve reakcije imaju razliite produkte ovisno o pH medija u kojem se dotina reakcija odvija

Rjeavanje zapoinjemo odreivanjem oksidacijskih brojeva:

(+6)(-2) (+1) (+4) (-2) (+7)(-2) (+1)(-2)

PRIMJER 4.10. Izjednai jednadbu reakcije disproporcioniranja koja se odvija u kiselom mediju:

SEMINAR 3 01.10.2012. 38

Vidimo da je manganatni ion oksidirao do permanganatnog iona i

ujedno se reducirao do manganovog(IV) oksida pa parcijalne redoks

jednadbe glase:

O:

R:


O:

R:

Zbrajanjem parcijalnih redoks jednadbi dobivamo konano rijeenje:

SEMINAR 3 01.10.2012. 39

REDOKS REAKCIJE U LUNATOM MEDIJU


(0) (+1)(-2)(+1) (+1)(-2) (+1)(+3)(-2)(+1) (0)

Vidimo da se je aluminij oksidirao do aluminata, a iz vode se

reducirao elementarni vodik, pa piemo parcijalne redoksjednadbe:R:

O:

PRIMJER 4.11. Izjednai jednadbu redoks reakcije koja se odvija u lunatom mediju:

SEMINAR 3 01.10.2012. 40

Da bi mogli zbrojiti parcijalne redoks jednadbe potrebno je izjednaiti broj primljenih i otputenih elektrona mnoenjem parcijalne jednadbe oksidacije koeficijentom 2, a jednadbu

redukcije koeficijentom 3 i dobivamo:

R:

O:


SEMINAR 3 01.10.2012. 41


(+5)(-2) (0) (-2)(+1) (-1) (+7)(-2) (+1)(-2)

Vidimo da je jodat oksidiran do perjodata, a elementarni klor je

reduciran do klorida pa piemo parcijalne redoks jednadbe koje odmah moemo i zbrajati, budui da je broj primljenih i otputenih elektrona jednak:

R:

O:


SEMINAR 3 01.10.2012. 42

2.10.2012

8


oksidirale:

(+5)(-2) (+1)(-2) (-2)(+1) (-1) (+7)(-2) (+1)(-2)

Vidimo da je jodat oksidiran, a hipokloritni ion se reduciran

do klorida, pa piemo parcijalne redoks jednadbe:

O:

R:



SEMINAR 3 01.10.2012. 43


oksidirale:

(0) (+5)(-2) (-2)(+1) (-3)(+1) (+2)(-2) (+1)(-2)

vidimo da je cink oksidiran, a nitratni ion je reduciran do

amonijaka, pa piemo parcijalne redoks jednadbe:R:

O:

izjednaavanje broja atoma vodika

neutralizacija dodanog iona vodika


SEMINAR 3 01.10.2012. 44

Nakon izjednaavanja broja primljenih i otputenih elektrona mnoenjem reakcije s koeficijentom 4, moemo zbrojiti parcijalne jednadbe:

R:

O:

Sada moemo zbrojiti parcijalne redoks jednadbe:

Pokratimo kemijske vrste koje se nalaze i na strani reaktanta i

na strani produkta te izjednaena redoks jednadba glasi:

SEMINAR 3 01.10.2012. 45

Disproporcioniranje u lunatom mediju


oksidirale:(0) (-2)(+1) (-1) (+5)(-2) (+1)(-2)

Vidimo da je elementarni klor oksidirao do kloratnog iona i

reducirao se do kloridnog iona, pa piemo parcijalne redoksjednadbe:

O:

R:

PRIMJER 4.15. Izjednai jednadbu disproporcioniranjakoja se odvija u lunatom mediju:

SEMINAR 3 01.10.2012. 46

Nakon mnoenja reakcije redukcije s koeficijetom 5, moemo zbrojiti parcijalne jednadbe:

O:

R:


Nakon odreivanja oksidacijskih brojeva utvrdimo koje su se kemijske vrste reducirale, a koje oksidirale:

(0) (+5)(-2) (+1)(-2) (+1)

Kako vidimo natrij se oksidirao do natrijevog(I) kationa, a

nitratni ion se reducirao do hiponitritnog iona to prikazujemo parcijalnim jednadbama oksidacije i redukcije:

SEMINAR 3 01.10.2012. 47

O:

R:


O:

R:


SEMINAR 3 01.10.2012. 48

2.10.2012

9


oksidirale:

(+1)(-2) (+2)(-2) (+6)(-2) (-1)

Vidimo da je hipokloritni ion reduciran do kloridnog iona, a

tiosulfatni ion oksidiran do sulfatnog iona, to opisujemo parcijalnim jednadbama oksidacije i redukcije:

O:

R:

Nakon mnoenja jednadbe redukcije s koeficijentom 4 izjednaen je broj primljenih i otputenih elektrona i parcijalne jednadbe se zbrajaju:


SEMINAR 3 01.10.2012. 49

Rjeavanje zapoinjemo odreivanjem oksidacijskih brojeva:

(0) (+5)(-2) (-1)

Vidimo da je brom disproporcionirao na bromidni i bromatniion prema sljedeim parcijalnim redoks jednadbama:

O:

R:

Da bi mogli zbrojiti parcijalne redoks jednadbe potrebno je izjednaiti broj primljenih i otputenih elektrona mnoenjem parcijalne jednadbe redukcije koeficijentom 5 pa dobivamo:

PRIMJER 4.18. Izjednai jednadbu disproporcioniranjakoja se odvija u lunatom mediju:

O:

R:

SEMINAR 3 50

O:

R:


Dijeljenjem cijele jednadbe sa najmanjim zajednikim viekratnikom svodimo stehiometrijske koeficijente na najmanji omjer cijelih brojeva:

SEMINAR 3 01.10.2012. 51

ZADACI ZA VJEBUV 3.9. Napii i izjednai jednadbe kemijskih reakcija koristei parcijalne jednadbe oksidacije i redukcije zapisane u ionskom obliku:

a) __MnO2 +__ KClO3 +__KOH __K2MnO4 + __KCl + __H2Ob) __Br2 +__KOH __KBrO + __KBr + __H2Oc) __ClO2 +__ Ca(OH)2 __Ca(ClO2)2 + _ Ca(ClO3)2 +__ H2Od) __Na2S2O3 +__ NaClO +__NaOH __Na2SO4 + __NaCl +__ H2Oe) __Br2 +__ NaOH __NaBrO3 + __NaBr +__ H2Of) __NaClO3 +__NaOH __NaClO4 + __NaCl + H2Og) __Na2S2O3 +___NaClO +__NaOH __Na2SO4 + __NaCl +__ H2O

SEMINAR 3 01.10.2012. 52

V 3.10. Prikai parcijalne redoks jednadbe reakcije oksidacije i redukcje te sumarnu jednadbu kemijske reakcije kojom smo zakiseljenu otopinu oksovanadijevog(IV) kationa (VO2+)dodatkom

kalijeva permanganata preveli u dioksovanadijev(V) kation (VO2+).

Tijekom dodavanja kalijeva permanganata (KMnO4) svaka se dodana

kap obezbojila to nas upuuje da je redukcija permanganata ila do manganovog(II) kationa.

SEMINAR 3

V 3.11. Prikai parcijalne jednadbe oksidacije i redukcije te sumarnu jednadbu kemijske reakcije kojom smo zakiseljenu otopinu oksovanadijevog (IV) kationa (VO2+) preveli do vanadijevog (III) kationa,

a kao redukcijsko sredstvo koristili cink.

V 3.11. Parcijalnim jednadbama oksidacije i redukcije pokai oksidacijsko djelovanje vodikovog peroksida na vodenu otopinu

kalijeva jodida zakiseljenu sumpornom kiselinom, koja nakon nekog

vremena mijenja boju u uto smeu zbog izluivanja elementarnog joda.

01.10.2012. 53

s2_uvod_kemijske reakcije 2 dio za pdf

Documents