Oxidácia a redukcia

Prírodné vedy » Chémia

Autor: Dievča tinuska55
Typ práce: Referát
Dátum: 26.03.2020
Jazyk: Slovenčina
Rozsah: 881 slov
Počet zobrazení: 29 781
Tlačení: 1 137
Uložení: 1 078

Oxidácia a redukcia

Oxidácia – reakcia, pri ktorej atóm odovzdáva elektróny a oxidačné číslo sa zvyšuje.

Redukcia – reakcia, pri ktorej atóm prijíma elektróny a oxidačné číslo sa znižuje.

Polreakcia – čiastočné reakcie (oxidácia, redukcia), ktoré spoločne predstavujú redoxnú reakciu.
 
Oxidovadlo – látka, ktorá vyvoláva oxidáciu, ale sama sa redukuje, teda prijíma elektróny ( prvky – O2, F2, Cl2...t.j. nekovy, ktoré sú schopné prijať elektrón, zlúčeniny – KMnO4, HNO3, H2SO4...t.j. zlúčeniny, ktorých niektoré atómy môžu tvoriť zlúčeninu s nižším oxidačným číslom)

Redukovadlo – látka, ktorá vyvoláva redukciu, ale sama sa oxiduje, teda odovzdáva elektróny ( prvky – K, Ca, Al ...t.j. neušľachtilé kovy, ktoré sú schopné odovzdať elektrón, zlúčeniny – NH3, H2S, CO ...t.j. zlúčeniny, ktorých niektoré atómy môžu tvoriť zlúčeninu s vyšším oxidačným číslom)

Elektrolýza – rozklad soli (jej roztoku alebo taveniny), pri prechode jednosmerného elektrického prúdu (prístroj elektrolyzér). Proces, pri ktorom sa elektrická energia premeňa na chemickú (pr. CuCl2, NaCl, CuSO4, H2O).

Katóda – kladná elektróda, na ktorej prebieha redukcia (pri elektrolýze – záporná elektróda)

Anóda – záporná elektróda, na ktorej prebieha oxidácia (pri elektrolýze -  kladná elektróda)

Elektrolyt – je roztok alebo tavenina látok, ktoré vedú elektrický prúd pomocou voľne pohyblivých iónov.

ľachtilý a neušľachtilý kov – kovy sú usporiadané v elektrochemickom rade napätia kovov podľa ich vzrastajúceho elektródového potenciálu, kde v strede stojí vodík (nulový elektródový potenciál), naľavo od H sú umiestnené neušľachtilé kovy a napravo od H sú umiestnené ušľachtilé kovy

Elektrochemický rad napätia kovov (Becketov rad kov) – bude k dispozícii
Li, K, Ca, Na, Mg, Al, Mn, Zn, Cr, Fe, Co, Ni, Sn, Pb, H, Cu, Ag, Hg, Au, Pt
Kovy naľavo od vodíka nazývame neušľachtilé, ľahko oxidujú. V prírode sa vyskytujú len vo forme zlúčenín. Kovy napravo od vodíka nazývame ušľachtilé, môžu sa vyskytovať aj v nezlúčenom stave – zlato, striebro, meď.
Prvky z Becketovho radu sú schopné zo zlúčenín vytláčať prvky, ktoré sa nachádzajú na pravej strane od nich.
Fe + CuSO4Cu + FeSO4 prebieha
Naopak reakcia neprebieha, pretože meď má železo po ľavej strane:
Cu + FeSO4neprebieha
Redoxných dejov v bežnom živote – horenie, korózia, metabolizmus, fotosyntéza ...

Redoxných reakcií, látok, ktoré sa v priemysle vyrábajú elektrolýzou a príslušné rovnice (napr. Al, Na, NaOH, Cl2);
Elektrolýza soľanky – priemyselná výroba NaOH (mydlá a saponáty, papierenský priemysel, výroba hliníka, vlákna), H2 (zváranie, stužovanie rastlinných olejov, raketové palivo, výroba amoniaku, hnojív), Cl2 (kyselina chlorovodíková, dezinfekčné prostriedky, farbivá, úprava vody) v elektrolyzéri
Elektrolýza Al2O3 – prebieha v železných komorách pokrytých grafitom (katóda), v tavenine ponorené uhlíkové anódy. Čistý hliník sa hromadí na dne komory (na katóde), plynný kyslík sa uvoľňuje pri uhlíkových anóda, kde reaguje s uhlíkom za vzniku oxidu uhličitého (uhlíkové elektródy sa musia často meniť).

Princíp vzniku elektród v galvanických článkoch – ak ponoríme kovovú elektródu do H2O alebo do vodného roztoku zlúčeniny tohto kovu, na základe redoxných dejov sa nabíja elektróda a roztok a to kladne alebo záporne podľa postavenia tohto kovu ERN, pričom:
Elektróda sa nabíja záporne a roztok kladne ↔ ak je kov v ERN naľavo od H
Elektróda sa nabíja kladne a roztok záporne ↔ ak je kov v ERN napravo od H

Jednoduchý galvanický článok –
je zariadenie, ktoré pozostáva najmenej z dvoch elektród ponorených do roztoku iónov svojich solí, sú navzájom spojené vodičom. Na elektródach prebiehajú redoxné deje a chemická energia s a mení na elektrickú.

Daniellov článok –
skladá sa zo zinkovej elektródy (anóda – záporná elektróda) ponorenej do roztoku zinočnatých katiónov (roztok ZnSO4) a z medenej elektródy (katóda – kladná elektróda) ponorenej do roztoku meďnatých iónov (roztok CuSO4). Chemická energia sa premieňa na elektrickú (na anóde sa rozpúšťa Zn, na katóde sa vylučuje meď)
(–) Anóda: Zn(s)  Zn2+(aq) + 2 e–
(+) Katóda: Cu2+(aq) + 2 e–  Cu(s) 
E°(Zn2+|Zn) = – 0,736 V,  E°(Cu2+|Cu) = 0,337 V

Batéria – je galvanický článok alebo často niekoľko galvanických článkov spojených do série, ktoré sa používajú ako zdroj jednosmerného elektrického prúdu.

Suchá článková batéria – bežne  používaný galvanický článok (zinkovo-uhlíkový článok). Anóda článku pozostáva zo zinkovej plechovky (obalu). V strede je umiestená uhlíková tyč – katóda článku, ktorá je pokrytá pastou MnO2. Elektrolyt tvorí kyslá pasta (NH4Cl, ZnCl2, H2O a škrob).

Alkalická batéria – vylepšená suchá článková batéria. Elektrolytom je zásaditá pasta KOH. Elektrolyt eliminuje tvorbu NH3(g) a uchováva zinkovú elektródu.

Olovený akumulátor – batéria, ktorú možno opakovane nabíjať. Skladá zo šiestich rovnakých článkov spojených spolu do série. Každý článok je tvorený anódou, ktorú tvorí tabuľa naplnená hubovitým olovom a katódou, ktorú tvorí tabuľa naplnená PbO2.Anóda aj katóda sú ponorené do vodného roztoku H2SO4, ktorý má funkciu elektrolytu.
Znovu nabitie akumulátora znamená obrátenie normálnej elektrochemickej reakcie pôsobením vonkajšieho napätia na katódu a anódu. Tento druh procesu sa nazýva elektrolýza.

Korózia – fyzikálno – chemická reakcia medzi kovom a prostredím. Jej výsledkom je trvalá chemická zmena kovu (chemických, fyzikálnych i mechanických vlastností).

Spôsob ochrany pred koróziou – pokovovanie (pokrytie slabou vrstvou iného kovu odolného voči korózii), rôzne nátery (zabraňujú pôsobeniu vzduchu vlhkosti, tepla...)

Príklady:
1. Na základe postavenia kovov v elektrochemickom rade napätia kovov určte, ktoré z daných reakcií prebiehajú, resp. neprebiehajú:
Mg + AgNO3→ Ag + MgNO3 prebieha
Pb + Na2SO4→ neprebieha
Cu + ZnSO4→ neprebieha
PbSO4 + Na → Na2SO4 + Pb prebieha
CuSO4 + Zn → ZnSO4 + Cu prebieha
Ag + MgNO3→ neprebieha
2. Navrhnite a uskutočnite experiment na dôkaz redoxných vlastností prvkov. Dané vlastnosti pomenujte a popíšte chemickými reakciami.
3. Chemickými reakciami opíšte elektrolýzu vody.
4. V tabuľkách vyhľadajte hodnoty štandardných elektródových potenciálov Zn, Fe, Cu, Au, K a prvky usporiadajte.

Oboduj prácu: 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1


Založiť nové konto Pridať nový referát

Odporúčame

Prírodné vedy » Chémia

:: KATEGÓRIE - Referáty, ťaháky, maturita:

0.011