ogarniam.edu.pl
Klasa
Zacznij naukę →Zacznij →
Chemia · powtórka działu · kl. 2

Redoks i elektrochemia – powtórka do sprawdzianu

ogarniam.edu.pl · Chemia · klasa 2 LOściąga z działu · próbny test: ogarniam.edu.pl/lo/2/chemia/powtorka/redoks-i-elektrochemia/

Sprawdzian albo kartkówka z działu „Redoks i elektrochemia”? Przeczytaj ściągę, rozwiąż próbny test (12 pytań z odpowiedziami), a potem sprawdź się w teście z wynikiem i oceną.

Test z działu · 10 pytańPróbny sprawdzian na tej stronie ↓

Tematy w dziale

✎Ściąga z działu

Stopnie utlenienia i bilans elektronowy

  • Liczba elektronów oddanych = liczba elektronów przyjętych. Współczynniki dobierasz do atomów zmieniających stopień, resztę uzgadniasz na końcu.
  • Stopień utlenienia: pierwiastek wolny 0; suma w cząsteczce 0, a w jonie równa ładunkowi; H zwykle +I (w wodorkach metali −⁠I); O zwykle −⁠II (w H₂O₂ −⁠I); F zawsze −⁠I. Mn w KMnO₄: +VII; S w H₂SO₄: +VI.
  • Utlenianie to oddawanie elektronów (stopień rośnie), redukcja to przyjmowanie (stopień maleje). Reduktor się utlenia, utleniacz się redukuje.

Bilans jonowo-elektronowy, środowisko reakcji i kierunek redoks (rozszerzenie)

  • 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).

Ogniwo galwaniczne i obieg ładunku

  • Anoda: utlenianie, biegun (−⁠). Katoda: redukcja, biegun (+). Elektrony: od anody do katody przewodem. Jony: przez klucz.
  • Półogniwo to elektroda (metal) zanurzona w roztworze własnych jonów, np. Zn w roztworze Zn²⁺. W szkole wystarczą półogniwa, w których metal jest w roztworze swojej soli.
  • Ogniwo galwaniczne zamienia energię chemiczną samorzutnej reakcji redoks na energię elektryczną. Utlenianie i redukcja zachodzą w osobnych półogniwach.

Potencjały standardowe, szereg elektrochemiczny i SEM ogniwa

  • SEM = E°katody − E°anody. Dodatni wynik oznacza, że reakcja może zajść samorzutnie.
  • Potencjał standardowy E° półogniwa [V] mierzy się względem standardowej elektrody wodorowej, której przypisano E° = 0 V. Warunki standardowe: 298 K, stężenie jonów 1 mol/dm³, ciśnienie 1013 hPa.
  • Szereg elektrochemiczny to metale ułożone według rosnącego E°. Wartości odczytujesz z tablic (CKE: Wybrane wzory i stałe fizykochemiczne).

Baterie, akumulatory i ochrona przed korozją

  • Protektor ma niższy E° niż chroniony metal i to on się utlenia. Tlen redukuje się na katodzie.
  • Anoda: Fe → Fe²⁺ + 2e⁻. Katoda (środowisko obojętne): O₂ + 2H₂O + 4e⁻ → 4OH⁻.
  • Powłoki: lakier, cynk, chrom. Odcinają żelazo od wody i tlenu.

Maksymalne stopnie utlenienia, redoks w organice i kierunek reakcji (rozszerzenie)

  • Maksymalny stopień daje tylko utleniacz, minimalny tylko reduktor. Samorzutna reakcja ma SEM > 0.

Projektowanie ogniw, ogniwa odwracalne i nieodwracalne (rozszerzenie)

  • Przy projektowaniu: utlenianie na anodzie (−⁠), redukcja na katodzie (+), SEM = E°katody − E°anody. Akumulator to ogniwo odwracalne.
  • Ogniwo nieodwracalne (pierwotne) ma reakcję, której nie da się odwrócić ładowaniem. To zwykła bateria cynkowo-węglowa albo alkaliczna.
  • Ogniwo odwracalne (wtórne, akumulator) da się naładować: prąd z zewnątrz odwraca reakcje elektrodowe. Przykłady: akumulator ołowiowy, litowo-jonowy.

?Próbny sprawdzian

Pytania z każdego tematu działu. Odpowiedz w myślach, potem sprawdź odpowiedź z wyjaśnieniem.

  1. Ile wynosi stopień utlenienia Mn w KMnO₄?

    1. A+IV
    2. B+VI
    3. C+VII
    4. D+II
    Sprawdź odpowiedź

    Odpowiedź C: +VII – +1 + x − 8 = 0, x = +VII.

  2. Co dzieje się ze stopniem utlenienia w trakcie utleniania?

    1. Anie zmienia się
    2. Brośnie
    3. Czawsze wynosi 0
    4. Dmaleje
    Sprawdź odpowiedź

    Odpowiedź B: rośnie – Utlenianie to oddawanie elektronów.

  3. Co jest reduktorem w Zn + Cu²⁺ → Zn²⁺ + Cu?

    1. ACu
    2. BZn
    3. CCu²⁺
    4. DZn²⁺
    Sprawdź odpowiedź

    Odpowiedź B: Zn – Cynk oddaje elektrony i sam się utlenia.

  4. Które zdanie o ogniwie Zn | Zn²⁺ ‖ Cu²⁺ | Cu jest poprawne?

    1. ACynk jest katodą, na której zachodzi redukcja
    2. BMiedź jest anodą
    3. CNa obu elektrodach zachodzi redukcja
    4. DCynk jest anodą, na której zachodzi utlenianie
    Sprawdź odpowiedź

    Odpowiedź D: Cynk jest anodą, na której zachodzi utlenianie – Cynk oddaje elektrony (Zn → Zn²⁺ + 2e⁻), więc jest anodą.

  5. Którędy płyną elektrony w ogniwie Daniella?

    1. APrzewodem od Zn do Cu
    2. BPrzez klucz elektrolityczny
    3. CPrzewodem od Cu do Zn
    4. DPrzez roztwór od Zn²⁺ do Cu²⁺
    Sprawdź odpowiedź

    Odpowiedź A: Przewodem od Zn do Cu – Elektrony przechodzą przez przewód zewnętrzny od anody (Zn) do katody (Cu).

  6. Co dzieje się z masą elektrody miedzianej podczas pracy ogniwa Daniella?

    1. AMaleje, bo Cu się rozpuszcza
    2. BNie zmienia się
    3. CRośnie, bo osadza się Cu
    4. DNajpierw rośnie, potem maleje
    Sprawdź odpowiedź

    Odpowiedź C: Rośnie, bo osadza się Cu – Na katodzie Cu²⁺ + 2e⁻ → Cu, więc miedź osadza się na elektrodzie.

  7. Ile wynosi SEM ogniwa Zn | Zn²⁺ ‖ Cu²⁺ | Cu (E° Zn = −⁠0,76 V, E° Cu = +0,34 V)?

    1. A−⁠1,10 V
    2. B0,76 V
    3. C0,42 V
    4. D1,10 V
    Sprawdź odpowiedź

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

  8. Co przyjmuje się za zero skali potencjałów standardowych?

    1. AElektrodę cynkową
    2. BElektrodę srebrną
    3. CStandardową elektrodę wodorową
    4. DElektrodę miedzianą
    Sprawdź odpowiedź

    Odpowiedź C: Standardową elektrodę wodorową – Wszystkie E° podaje się względem standardowej elektrody wodorowej.

  9. Który zestaw opisuje warunki standardowe?

    1. A298 K, 1 mol/dm³, 1013 hPa
    2. B273 K, 1 mol/dm³, 1013 hPa
    3. C298 K, 0,1 mol/dm³, 1013 hPa
    4. D298 K, 1 mol/dm³, 100 hPa
    Sprawdź odpowiedź

    Odpowiedź A: 298 K, 1 mol/dm³, 1013 hPa – Warunki standardowe to 298 K, stężenie jonów 1 mol/dm³ i 1013 hPa.

  10. Co zachodzi na anodzie przy korozji żelaza?

    1. AFe → Fe²⁺ + 2e⁻
    2. B2H₂O → O₂ + 4H⁺ + 4e⁻
    3. CFe²⁺ + 2e⁻ → Fe
    4. DO₂ + 2H₂O + 4e⁻ → 4OH⁻
    Sprawdź odpowiedź

    Odpowiedź A: Fe → Fe²⁺ + 2e⁻ – Na anodzie zachodzi utlenianie, a żelazo traci elektrony.

  11. Jakie są produkty redukcji tlenu na katodzie (środowisko obojętne)?

    1. AWodór H₂
    2. BJony OH⁻
    3. CWoda utleniona H₂O₂
    4. DJony H⁺
    Sprawdź odpowiedź

    Odpowiedź B: Jony OH⁻ – O₂ + 2H₂O + 4e⁻ → 4OH⁻.

  12. Jakim związkiem jest rdza?

    1. AUwodnionym tlenkiem żelaza(III), Fe₂O₃·nH₂O
    2. BWęglanem żelaza(II)
    3. CCzystym żelazem
    4. DWodorotlenkiem sodu
    Sprawdź odpowiedź

    Odpowiedź A: Uwodnionym tlenkiem żelaza(III), Fe₂O₃·nH₂O – Rdza to uwodniony tlenek Fe₂O₃·nH₂O.

Sprawdzian już blisko? Zrób test z całego działu

10 losowych pytań z tematów działu, wynik w procentach i ocena od 1 do 6. Każda odpowiedź ma wyjaśnienie, a postęp zapisuje się bez zakładania konta.

Test z działu · 10 pytańWszystkie tematy: Chemia