ogarniam.edu.pl
Klasa
Zacznij naukę →Zacznij →

ogarniam.edu.pl · Chemia · Redoks i elektrochemiaklasa 2 LO · fiszki i quiz: ogarniam.edu.pl/lo/2/chemia/bilans-jonowo-elektronowy-srodowisko-reakcji-i-kierunek-redoks/

Chemia · Redoks i elektrochemia · kl. 2 · zakres rozszerzony

Bilans jonowo-elektronowy, środowisko reakcji i kierunek redoks

Nadmanganian potasu raz robi się prawie bezbarwny, raz zielony, a raz brunatny. Zależy to od środowiska, a bilans jonowo-elektronowy pozwala to opisać.

ok. 3 min czytania10 fiszek8 pytań w quizie🔊 Posłuchaj notatki

1Środowisko kwasowe

  • Równania połówkowe zapisujesz osobno: najpierw atomy inne niż O i H, potem tlen cząsteczkami H₂O, wodór jonami H⁺, na końcu ładunek elektronami.
  • Redukcja: MnO₄⁻ + 8H⁺ + 5e⁻ → Mn²⁺ + 4H₂O. Utlenianie: Fe²⁺ → Fe³⁺ + e⁻. Razem (×5 dla żelaza): MnO₄⁻ + 5Fe²⁺ + 8H⁺ → Mn²⁺ + 5Fe³⁺ + 4H₂O.
  • Sprawdzenie ładunku: lewa strona −⁠1 + 10 + 8 = +17, prawa 2 + 15 = +17.
  • Podobnie dla dichromianu(VI): Cr₂O₇²⁻ + 14H⁺ + 6e⁻ → 2Cr³⁺ + 7H₂O, więc Cr₂O₇²⁻ + 6Fe²⁺ + 14H⁺ → 2Cr³⁺ + 6Fe³⁺ + 7H₂O (ładunek: −⁠2 + 12 + 14 = +24 i 6 + 18 = +24).

2Środowisko obojętne i zasadowe

MnO₄⁻: mangan na +VIIkwasoweMn²⁺+II; przyjmuje 5e⁻obojętne / słabo zasadoweMnO₂↓+IV; przyjmuje 3e⁻silnie zasadowemożliwy MnO₄²⁻+VI; przyjmuje 1e⁻Typowe drogi: produkt zależy teżod reduktora i warunków zadania.
Typowe produkty redukcji manganianu(VII) zależą od środowiska.
  • Obojętne lub słabo zasadowe: MnO₄⁻ + 2H₂O + 3e⁻ → MnO₂↓ + 4OH⁻ (brunatny osad). Silnie zasadowe: MnO₄⁻ + e⁻ → MnO₄²⁻ (zielony). Kwasowe: Mn²⁺ (prawie bezbarwny).
  • Bilans dla zasadowego: zapisz z H⁺, a potem dodaj do obu stron tyle OH⁻, ile jest H⁺, połącz je w H₂O i skróć.
Sprawdź, czy rozumiesz

Jaki jest typowy produkt redukcji MnO₄⁻ w środowisku obojętnym?

3Dysproporcjonowanie i synproporcjonowanie

  • Dysproporcjonowanie: ten sam pierwiastek utlenia się i redukuje, np. Cl₂ + 2OH⁻ → Cl⁻ + ClO⁻ + H₂O (Cl: 0 → −⁠I i +I).
  • Synproporcjonowanie: dwa stopnie dają jeden pośredni, np. Fe + 2Fe³⁺ → 3Fe²⁺.

4Kierunek reakcji

  • Samorzutnie przebiega reakcja, gdy SEM = E°(katody) − E°(anody) > 0. Dla Zn + Cu²⁺: E°(Cu²⁺/Cu) = +0,34 V, E°(Zn²⁺/Zn) = −⁠0,76 V, SEM = 0,34 − (−⁠0,76) = 1,10 V > 0, więc reakcja idzie. Odwrotna (Cu + Zn²⁺) ma SEM = −⁠1,10 V i nie zachodzi.
Zapamiętaj

Po dodaniu równań połówkowych elektrony muszą się skrócić, a atomy i ładunek zgadzać.

Uwaga na błąd

Zostawienie H⁺ w końcowym równaniu reakcji w roztworze zasadowym.

Sprawdź, czy rozumiesz

Co to jest dysproporcjonowanie?

✎Ściąga: Bilans jonowo-elektronowy, środowisko reakcji i kierunek redoks

Najważniejsze w pigułce – przeczytaj tuż przed kartkówką lub sprawdzianem.

  • Po dodaniu równań połówkowych elektrony muszą się skrócić, a atomy i ładunek zgadzać.
  • Równania połówkowe zapisujesz osobno: najpierw atomy inne niż O i H, potem tlen cząsteczkami H₂O, wodór jonami H⁺, na końcu ładunek elektronami.
  • Dysproporcjonowanie: ten sam pierwiastek utlenia się i redukuje, np. Cl₂ + 2OH⁻ → Cl⁻ + ClO⁻ + H₂O (Cl: 0 → −⁠I i +I).
  • Synproporcjonowanie: dwa stopnie dają jeden pośredni, np. Fe + 2Fe³⁺ → 3Fe²⁺.

?Quiz: powtórz przed kartkówką

8 pytań w stylu kartkówki i sprawdzianu. Odpowiedz w myślach, potem sprawdź odpowiedź. Rozwiąż quiz z wynikiem – każda odpowiedź ma wyjaśnienie.

  1. Ile elektronów przyjmuje MnO₄⁻ w środowisku kwasowym, przechodząc w Mn²⁺?

    1. A1
    2. B5
    3. C3
    4. D7
    Sprawdź odpowiedź

    Odpowiedź B: 5 – Mn: +VII → +II, więc 5 elektronów.

  2. Ile jonów Fe²⁺ utlenia jeden jon MnO₄⁻ (do Mn²⁺)?

    1. A5
    2. B1
    3. C8
    4. D2
    Sprawdź odpowiedź

    Odpowiedź A: 5 – MnO₄⁻ przyjmuje 5e⁻, a Fe²⁺ oddaje po 1e⁻.

  3. Czym bilansujesz atomy tlenu w równaniu połówkowym w środowisku kwasowym?

    1. Aelektronami
    2. Bcząsteczkami H₂O
    3. Cjonami H⁺
    4. Djonami OH⁻
    Sprawdź odpowiedź

    Odpowiedź B: cząsteczkami H₂O – Tlen uzgadniasz H₂O, wodór H⁺, a ładunek elektronami.

  4. Jaki jest typowy produkt redukcji MnO₄⁻ w środowisku obojętnym?

    1. AMnO₂ (brunatny osad)
    2. BMn
    3. CMn²⁺
    4. DMnO₄²⁻
    Sprawdź odpowiedź

    Odpowiedź A: MnO₂ (brunatny osad) – Mn: +VII → +IV, 3 elektrony.

  5. Jakiego produktu redukcji MnO₄⁻ spodziewasz się w silnie zasadowym roztworze?

    1. AMnO₄²⁻ (zielony)
    2. BMn²⁺
    3. CMnO₂
    4. DMn₂O₇
    Sprawdź odpowiedź

    Odpowiedź A: MnO₄²⁻ (zielony) – Mn: +VII → +VI, 1 elektron.

  6. Co to jest dysproporcjonowanie?

    1. Arozpuszczenie w kwasie
    2. Bdwa różne stopnie dają jeden
    3. Crozpad atomu
    4. Dten sam pierwiastek utlenia się i redukuje
    Sprawdź odpowiedź

    Odpowiedź D: ten sam pierwiastek utlenia się i redukuje – Przykład: Cl₂ + 2OH⁻ → Cl⁻ + ClO⁻ + H₂O.

  7. Co ilustruje reakcja Fe + 2Fe³⁺ → 3Fe²⁺?

    1. Astrącanie
    2. Bsynproporcjonowanie
    3. Cdysproporcjonowanie
    4. Dzobojętnianie
    Sprawdź odpowiedź

    Odpowiedź B: synproporcjonowanie – Dwa stopnie utlenienia (0 i +III) dają jeden pośredni (+II).

  8. Dla ogniwa Zn | Zn²⁺ ‖ Cu²⁺ | Cu SEM wynosi?

    1. A−⁠1,10 V
    2. B0,42 V
    3. C0,34 V
    4. D1,10 V
    Sprawdź odpowiedź

    Odpowiedź D: 1,10 V – SEM = 0,34 − (−⁠0,76) = 1,10 V.

Cały dział „Redoks i elektrochemia”: ściąga i próbny sprawdzian →

Kartkówka albo sprawdzian już blisko?

Rozwiąż quiz z wynikiem i powtórz materiał na fiszkach. Każda odpowiedź ma wyjaśnienie, a postęp zapisuje się bez zakładania konta.

Więcej: Chemia, klasa 2