Springen naar inhoud

Redoxsystemen


  • Log in om te kunnen reageren

#1

Katej

    Katej


  • >100 berichten
  • 219 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 10 november 2007 - 13:36

Hoi,
Ik heb als huiswerk enkele oefeningen meegekregen over de juist geziene theorie, nl. redoxsystemen.
Nu hebben we daarvan nog alleen maar wat basisoefeningen op gemaakt, maar nu zit ik vast met al die 'moeilijkere' oefeningen.

Ik zou graag samen met jullie één oefening maken zodat ik beetje doorheb hoe het werkt.

Opgave:
Kaliumpermanganaat kan volgens de redoxtabel kopermetaal oxideren tot Cu2+ op vier verschillende manieren. Bereken voor elk mogelijk redoxsysteem de waarde van LaTeX E0 en vergelijk het verloop van de vier redoxreacties. Vermeld ook welk milieu telkens vereist wordt.

KMnO4 + Cu Cu2+ + KMnO4
(ik zet nog geen pijl, aangezien we nog niet weten wat voor reactie het is)

Cu = reductor
KMnO4 = oxidator

Ik heb ook gezien dat er in de redoxtabel 4 soorten MnO4- staan en maar 2 soorten Cu ...

Kan er iemand nu wat duidelijkheid brengen?

Alvast bedankt !
Katej

Veranderd door Katej, 10 november 2007 - 13:36


Dit forum kan gratis blijven vanwege banners als deze. Door te registeren zal de onderstaande banner overigens verdwijnen.

#2

Marko

    Marko


  • >5k berichten
  • 8935 berichten
  • VIP

Geplaatst op 10 november 2007 - 15:19

Redoxreacties stel je altijd op door middel van het optellen van 2 halfreacties. In de ene halfreactie neemt de oxidator electronen op; in de andere halfreactie staat de reductor electronen af. De ene halfreactie heeft dus de electronen voor de pijl, de andere erna. Omdat electronen niet zomaar kunnen ontstaan of verdwijnen (althans, niet vanuit een scheikundig oogpunt) tel je deze reacties zodanig bij elkaar op dat de electronen tegen elkaar wegvallen.

Bij iedere halfreactie hoort een standaard electrodepotentiaal (SEP). De E0 van elke reactie bereken je door beide SEP's van elkaar af te trekken.

Tot zover (voor de volledigheid) de inleiding redoxreacties.

Zoals je in je tabel hebt gezien zijn er 4 verschillende halfreacties met MnO4- als oxidator. De halfreacties met MnO4- verschillen, zoals de opgave eigenlijk al aangaf, voor wat betreft het milieu waarin ze plaatsvinden. Het is dus niet zo dat er 4 soorten MnO4- zijn.

Er is echter maar 1 halfreactie waarin Cu geoxideerd wordt tot Cu2+. De andere halfreacties zijn de oxidatie van Cu tot Cu+ en van Cu+ tot Cu2+. Beide zijn in dit geval niet relevant, want de opgave vraagt naar de oxidatie van Cu naar Cu2+.

De halfreacties met MnO4- verschillen, zoals de opgave eigenlijk al aangaf, voor wat betreft het milieu waarin ze plaatsvinden. De eerste halfreactie die je tegenkomt luidt (als ik het wel heb):

MnO4- + 8 H+ + 5e --> Mn2+ + 4 H2O

Deze reactie zal alleen in zeer sterk zuur milieu verlopen. Ik laat het aan jou over om aan te geven in wat voor milieu de andere halfreacties zullen plaatsvinden. De SEP van deze reactie is 1,52 V; die van de halfreactie met Cu en Cu2+ is 0,34 V. De E0 van deze reactie is dus 1,18 V.

Wat betreft het verloop van de redoxreacties zal ik de eerste voordoen; de rest moet je dan zelf kunnen, en verder is het een kwestie van veel oefenen. In feite is het niet moeilijker dan optellen en aftrekken, maar een beetje oefening kan geen kwaad!

Goed, de redoxreactie:

Halfreactie 1: MnO4- + 8 H+ + 5e --> Mn2+ + 4 H2O
Halfreactie 2: Cu --> Cu2+ + 2e

Om de electronen tegen elkaar weg te laten vallen vermenigvuldig ik halfreactie 1 met 2, en halfreactie 2 met 5:

Halfreactie 1: 2 MnO4- + 16 H+ + 10e --> 2 Mn2+ + 8 H2O
Halfreactie 2: 5 Cu --> 5 Cu2+ + 10e

Nu tel ik beide halfreacties bij elkaar op:

2 MnO4- + 16 H+ + 10e --> 2 Mn2+ + 8 H2O
5 Cu --> 5 Cu2+ + 10e
------------------------------------------------------------------------------- +
2 MnO4- + 16 H+ + 5 Cu + 10e --> 2 Mn2+ + 8 H2O + 5 Cu2+ + 10e

Omdat links en rechts van de pijl evenveel electronen staan (10) kan ik ze tegen elkaar wegstrepen:

2 MnO4- + 16 H+ + 5 Cu --> 2 Mn2+ + 8 H2O + 5 Cu2+

Als laatste controle tel ik nog of ik van elk element evenveel voor en na de pijl heb staan, en of de lading aan weerszijden gelijk is:

Links:
2*1 = 1 Mn
2*4 = 8 O
16*1 = 16 H
5*1 = 5 Cu

Rechts:
2*1 = 2 Mn
8*2 = 16 H
8*1 = 8 O
5*1 = 5 Cu

Links:

2 * -1 + 16 * +1 = +14

Rechts:

2 * +2 + 5 * +2 = +14

Klopt als een bus....

Deze laatste controles zijn erg belangrijk, omdat je zo in 1 oogopslag kunt zien of je geen fouten hebt gemaakt.

Cetero censeo Senseo non esse bibendum


#3

Katej

    Katej


  • >100 berichten
  • 219 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 11 november 2007 - 13:29

Ok, ik begrijp wat je doet, maar waarom gebruik je de hele tijd gewoon MnO4-?
Het is toch kaliumpermanganaat?
Zorgt dit dan niet voor een verschil bij wat jij SEP noemt?

X

Veranderd door Katej, 11 november 2007 - 13:30


#4

Marko

    Marko


  • >5k berichten
  • 8935 berichten
  • VIP

Geplaatst op 11 november 2007 - 13:55

Nee; de oxidator is het MnO4- ion. Bij redoxreacties die in water plaatsvinden is KMnO4 sowieso gesplitst in K+ en MnO4-.

K+ doet niet mee aan de reactie en heeft dus ook geen invloed op de SEP.

Cetero censeo Senseo non esse bibendum






0 gebruiker(s) lezen dit onderwerp

0 leden, 0 bezoekers, 0 anonieme gebruikers

Ook adverteren op onze website? Lees hier meer!

Gesponsorde vacatures

Vacatures