Algoritme voor het opstellen van redoxreactievergelijkingen

Deel 2.
THEMA 5. Algoritme voor het opstellen van reacties van oxidatie-reductie

Bij het opstellen van de reactievergelijkingen van oxidatie-reductie moet een bepaalde volgorde worden aangehouden:

1. Zoek de oxiderende stof en de reducerende stof tussen de beginstoffen

Hiervoor moet je eerst de oxidatietoestanden van de elementen vaststellen en hun oxiderende en reducerende eigenschappen vergelijken.
2. Schrijf de reactieproducten op

De juiste bepaling van de reactieproducten helpt je kennis van de atomaire structuur van de elementen, hun eigenschappen en de eigenschappen van hun verbindingen. Het is belangrijk om te onthouden dat bij interatomische en intermoleculaire oxidatie-reductie reacties zuurstof meestal niet vrijkomt. Zuurstof wordt vrijgegeven wanneer peroxiden reageren met sterke oxiderende stoffen, en ook bij sommige reacties met ozon en fluor. Bijvoorbeeld:

2KMnO4 + 5Na2O2 + 8H2SO4 = 2MnSO4 + 5O2↑ + 5 Na2SO4 + K2SO4 + 8H2O
SiO2 + 2F2 = SiF4 + O2↑
PbS + 4O3 = PbSO4 + 4O2↑

In andere gevallen worden de zuurstofatomen in de oxidator (of reducer) moleculen gebonden tot watermoleculen met behulp van waterstofionen (H+), bijvoorbeeld:

HNO2 + HI = NO + I2 + H2O

Dus de gevormde reactieproducten worden bepaald door de omstandigheden van de reactie en de aard van de oxidator en de reducer. Hieronder staan schema's van oxidatie-reductie reacties van mangaan- en chroomverbindingen in verschillende omgevingen, evenals salpeter- en zwavelzuur.

Salpeterzuur. Als salpeterzuur reageert met metalen, ontstaan afhankelijk van de concentratie en de activiteit van het metaal, nitraten, water en verschillende producten van de reductie van het zuur, zoals hieronder in de tabel aangegeven:
Metalen | Concentratie HNO3 |

60% | van 30 tot 60% | < 60%
Actieve (Li – Zn) | NO, NO2 | NO2, N2, N2O | N2, NH3, ammoniumzouten
Middelmatig actieve (Cr – Sn) | Reageren niet | NO, NO2, N2O, NH3 | NO, NO2, N2O, NH3
Minder actieve (Pb – Ag) | NO2 | NO | Reageren niet
Edelmetalen (Au, Pt) | Reageren niet

Test.

1. De oxidatie-reductie reactie is:
   A) interactie van kalium met water;
   B) interactie van kaliumoxide met water;
   C) interactie van kooldioxide met calciumoxide;
   D) de decompositie van aluminiumhydroxide.

2. Oxidatoren veranderen de oxidatietoestand:
   A) veranderen de oxidatietoestand niet;
   B) verhogen de oxidatietoestand;
   C) verlagen de oxidatietoestand;
   D) nemen niet deel aan de chemische reactie.

3. De oxidatieve capaciteit van halogenen neemt van boven naar beneden:
   A) toe;
   B) af;
   C) verandert niet;
   D) halogenen zijn geen oxidatoren.

4. Zwavel is een oxidator in de reactie met:
   A) zuurstof;
   B) metalen;
   C) chloor en fluor;
   D) salpeterzuur.

5. In de reactie waarvan de vergelijking is:
   3P + 5HNO3 + 2H2O = 3H3PO4 + 5NO, fosfor:
   A) wordt geoxideerd;
   B) wordt gereduceerd;
   C) neemt elektronen op;
   D) verandert de oxidatietoestand niet.

6. Een stof die zowel oxidator als reducer is, is:
   A) fluor;
   B) natriumpermanganaat;
   C) natriumchromaathoudend;
   D) natriumsulfiet.

7. Oxidatoren kunnen stoffen zijn met:
   A) de hoogste oxidatietoestand;
   B) de laagste oxidatietoestand;
   C) een tussenliggende oxidatietoestand;
   D) in vrije toestand.

8. Het proces van fotosynthese dat in de natuur plaatsvindt is een:
   A) reactie van vereniging;
   B) reactie van ontbinding;
   C) oxidatie-reductie reactie;
   D) vervangingsreactie.

9. De oxidatietoestand van chroom in kaliumchromaathoudende verbindingen is:
   A) +3;
   B) +6;
   C) 0;
   D) +2.

10. Brom is een reducerende stof in een chemische reactie als de oxidatietoestand van brom:
    A) verhoogt;
    B) verlaagt;
    C) onveranderd blijft;
    D) gelijk is aan 0.