Oxidace a redukce

 

  – oxidační a redukční činidla, konjugovaný pár. Příklady redox. Reakcí

Redoxní reakce

Všechny chem.r., při nichž si reaktanty vyměňují elektrony.

Změna oxidačního čísla reaktantů. V redox.r. rozlišujeme oxidaci a redukci.

Oxidace – poloreakce, při niž reagující částice odevzdává elektrony, a násladkem toho zvyšuje své oxidační číslo

Zn – 2e^– → Zn²⁺

Redukce – poloreakce, při níž reagující částice přijímá elektrony, a následkem toho snižuje své oxidační číslo.

Cu²⁺ + 2e^– → Cu

Oxidace probíhá vždy současně s redukcí

Zn + Cu²⁺ → Zn²⁺ + Cu

 

 

Oxidační činidla (oxidanty) jsou látky, které jsou schopné oxidovat jiné látky, přičemž se samy redukují.

Běžná oxidační činidla rozdělujeme do 4 skupin:

1. Elektronegativní nekovy – O₂, F₂, Cl₂, Br₂
2. Některé kationty přechodných kovů – Au³⁺, Ag⁺, Co³⁺, Fe³⁺
3. Anionty kyslíkatých kyselin – MnO₄^–, ClO₃^–, ClO₄^–, NO₃^– (vhodné provádět r. v kys.prostředí)
4. Oxidy prvků s vyššími oxidačními čísly a peroxidy – MnO₂, PbO₂, CrO₃, H₂O₂ (i tato ox.činidla jsou nejúčinější v kyselém prostředí)

 

Redukční činidla (reduktanty) jsou látky schopné redukovat jiné látky, přičemž se samy oxidují.

Běžná redukční činidla lze rozdělit do 3 skupin:

1. Prvky málo elektronegativní – I.A – III.A skupiny,zinek uhlík, lanthanoidy, vodík
2. Ionty kovů s nízkým oxidačním číslem – Cr²⁺, Ti²⁺,…, které snadno odevzdávají valenční elektrony a zvyšují své tak ox.číslo
3. Iontové hydridy a oxidy s nízkým oxidačním číslem prvku – LiH, NaH, CaH₂, CO

 

Dělení látek na oxidační a redukční činidla je relativní, táž látka může jednou vystupovat jako oxidační, a jindy jako redukční činidlo. Pro orientační dělení látek na oxidační a redukční činidla byl za referentní látku zvolen vodík.

Oxidační č. je – silnější akceptory než vodík

Redukční č. je – silnější donory než vodík

 

Vyčíslení rovnice:

 

H₂S + HIO₃    →        S + I₂ + H₂O

S^-II →S⁰           2          10        5x

2I^V →I₂⁰          10        2          1x

 

5H₂S + 2HIO₃ →       5S + I₂ + 6H₂O

 

Významné redoxní reakce

 

Probíhající v přírodě

V tělech rostlin a živočichů probíhají složité biochemické děje z nichž mnohé mají charakter redoxních reakcí.

 

Probíhající při výrobě kovů

Většina technicky významných kovů jako železo, olovo, měď, cín, hliník se vyrábí ze svých rud redoxními reakcemi.

 

Konjugovaný pár

HA                  +          B                  →          A^–                    +                      HB⁺

kyselina                       zásada                       zásada                                      kyselina

Vzniklý anion A^– je zase možnou zásadou a vzniklý kation HB⁺ je možnou kyselinou. Říkáme, že kyselina HA a z ní odvozená zásada A^– tvoří tzv. konjugovaný pár neboli protolytický systém HA/ A^–. Zásada B a z ní odvozená kyselina HB⁺ tvoří další konjugovaný pár neboli protolytický systém B/ HB⁺. To znamená, že jeden protolytický systém si vyměňuje protony s druhým protolytickým systémem.