QUÍMICA 2 BATXILLERAT - blocs.xtec.cat ?· quÍmica 2 batxillerat unitat 8 reaccions de transferÈncia…

  • Published on
    18-Jul-2019

  • View
    212

  • Download
    0

Embed Size (px)

Transcript

<ul><li><p>QUMICA 2 BATXILLERAT</p><p>Unitat 8REACCIONS DE TRANSFERNCIA</p><p>DELECTRONSUnitat 9</p><p>APLICACIONSDE LES REACCIONS REDOX</p></li><li><p>ndex</p><p> Concepte doxidaci/reducci</p><p> Igualaci de reaccions redox</p><p> Volumetries redox</p><p> Piles (celles galvniques)</p><p> Fora electromotriu</p><p> Electrlisi</p></li><li><p>Concepte doxidaci/reducci</p><p>Tenen lloc simultniament les semirreaccions doxidaci i de reducci.</p><p>Les reaccions de transferncia delectrons sanomenen reaccions doxidaci-reducci (reaccions redox).</p><p>Oxidaci: procs en qu una espcie qumica (tom, molcula o i) perd electrons.</p><p>Reducci: procs en qu una espcie qumica guanya electrons.</p><p>Oxidaci: Zn (s) Zn2+ (aq) + 2 e-</p><p>Reducci: Cu2+ (aq) + 2 e- Cu (s)</p><p>Redox global: Cu2+ (aq) + Zn (s) Cu (s) + Zn2+ (aq) </p><p>Sempre que una espcie qumica guanyi electrons, nhi ha dhaver una altra que simultniament en perdi. </p></li><li><p>Concepte doxidaci/reducci</p><p>Els electrons es transfereixen d'una espcie qumica a una altra.</p><p>http://www.youtube.com/watch?v=r1qeV7dO43U</p></li><li><p>Concepte doxidaci/reducci</p><p>En la reacci global, el nombre delectrons guanyats per loxidant s igual al nombre delectrons perduts pel reductor.</p><p>Oxidaci: Zn (s) Zn2+ (aq) + 2 e-</p><p>Reducci: Cu2+ (aq) + 2 e- Cu (s)</p><p>Redox global: Cu2+ (aq) + Zn (s) Cu (s) + Zn2+ (aq) Reductor(soxida)</p><p>Oxidant(es redueix)</p><p>Oxidant: tota espcie qumica que pot provocar una oxidaci. Un oxidant en reaccionar, es redueix.</p><p>Reductor: tota espcie qumica que pot provocar una reducci. Un reductor, en reaccionar soxida.</p></li><li><p>Concepte doxidaci/reducci</p><p>Redox global: Cu2+ (aq) + Zn (s) Cu (s) + Zn2+ (aq) </p><p>Reductor(soxida)</p><p>Oxidant(es redueix)</p><p>Exemples de parells conjugats</p><p>Zn (s) </p><p>ZnSO4 (aq)CuSO4 (aq)</p><p>Cu (s) </p></li><li><p>Concepte doxidaci/reducci</p><p>Agents reductors habituals:-Monxid de carboni (CO)- Sofre i fsfor- Metalls com lalumini, magnesi, sodi i potassi</p><p>Exemples dagents oxidants</p><p>KMnO4 K2Cr2O7</p><p>Agents oxidants habituals:- O2 i O3- Halgens: F2, Cl2, Br2, I2,- Lleixiu (NaClO (aq)) i clorats (ClO3-)- cid ntric (HNO3) i cid sulfric (H2SO4)</p></li><li><p>Concepte doxidaci/reducci</p><p>El nombre doxidaci (NO) dun tom s la seva crrega elctrica, real o terica.Recordatori:</p><p> El NO dun tom dun element lliure s zero.</p><p> El NO de qualsevol i monoatmic s igual a la seva crrega elctrica.</p><p> El NO del fluor s sempre I.</p><p> El NO de loxigen s II, excepte en els compostos amb fluor (s II) i en els perxids (-I).</p><p> Lhidrogen presenta NO I quan es combina amb els no metalls.</p><p> Lhidrogen presenta NO I quan es combina amb els metalls.</p><p> Tots els metalls alcalins presenten sempre NO I, mentre que els metalls alcalinoterrispresenten sempre NO II (i lalumini +III).</p><p> Hi ha elements que poden tenir diferents NO segons el compost que formen. Ex. SbCl3,antimoni +III; SbCl5, antimoni +V.</p><p> La suma algebraica dels NO dun compost neutre ha de ser zero.</p></li><li><p>Concepte doxidaci/reducci</p><p>Nombre doxidaci</p><p>Nombre doxidaci</p><p>Cu 0 H2O H = I; O =-II 2I II = 0</p><p>Ag+ I HClO H= I; O = -II; Cl = I I II +I = 0</p><p>Cu2+ II HClO3 H= I; O = -II; Cl = V I + 3( II) +V = 0</p><p>Cl- -I NO3- O = -II; N = V 3( II) +V = -1</p><p>Cl2 0 KMnO4 O = -II; K = I; Mn = VII 4( II) + I + VII = 0</p><p>Calculeu el nombre doxidaci del S i del Cr:</p><p>H2SO4Cr2O72-</p></li><li><p>Concepte doxidaci/reducci</p><p>Indiqueu en quina de les frmules segents el clor est en la forma ms oxidada i en quina est en la ms reduda:</p><p>HClO4; HCl; HClO3; ClO2-</p></li><li><p>Concepte doxidaci/reducci</p><p>En una oxidaci, el nombre doxidaci augmenta:</p><p>Cu (s) Cu2+ (aq) + 2 e-</p><p>0 +II</p><p>En una reducci, el nombre doxidaci disminueix:</p><p>Ag+ (aq) + e- Ag (s)</p><p>+I 0</p></li><li><p>Concepte doxidaci/reducci</p><p>http://www.youtube.com/watch?v=wVYyCEfGrGA</p></li><li><p>Exercici</p><p>Identifica loxidant i el reductor:</p><p>a) 4 Na (s) + O2 (g) 2 Na2O (s)</p><p>b) Zn (s) + S (s) ZnS (s)</p><p>c) 2 Al (s) + 6 HCl (aq) 2 AlCl3 (aq) + 3 H2 (g)</p><p>d) Mg (s) + F2 (g) MgF2 (s)</p><p>a) 4 Na (s) + O2 (g) 2 Na2O (s)</p><p>0 0 +I -IIOxidant</p><p>Es redueix</p><p>Reductor</p><p>Soxida</p><p>Oxidant: espcie que es redueix.</p><p>Reductor: espcie que soxida.</p></li><li><p>ExerciciIdentifica loxidant i el reductor:</p><p>a)4 Na (s) + O2 (g) 2 Na2O (s)</p><p>b)Zn (s) + S (s) ZnS (s)</p><p>c)2 Al (s) + 6 HCl (aq) 2 AlCl3 (aq) + 3 H2 (g)</p><p>d)Mg (s) + F2 (g) MgF2 (s)</p><p>a) 4 Na (s) + O2 (g) 2 Na2O (s)0 0 +I -II</p><p>Oxidant</p><p>Es redueix</p><p>Reductor</p><p>Soxida</p><p>Oxidant: espcie que es redueix.</p><p>Reductor: espcie que soxida.</p><p>c) 2 Al (s) + 6 HCl (aq) 2 AlCl3 (aq) + 3 H2 (g)0 -I +III 0</p><p>Oxidant</p><p>Es redueix</p><p>Reductor</p><p>Soxida</p><p>Els clorurs no s'oxiden ni esredueixen: sn ions espectadors.</p></li><li><p>Exercici</p><p>Escriviu la reacci redox i indiqueu qui s loxidant i qui sel reductor:El sofre reacciona amb el sodi i sobt sulfur de sodi.</p></li><li><p>Exercici</p><p>S (s) + 2 Na (s) Na2S (s)</p><p>0 0 +I -IIReductor</p><p>Soxida</p><p>Oxidant: espcie que es redueix.</p><p>Reductor: espcie que soxida.</p><p>Escriviu la reacci redox i indiqueu qui s loxidant i qui s el reductor:El sofre reacciona amb el sodi i sobt sulfur de sodi.</p><p>En aquesta reacci, el sofre guanya electrons, s loxidant, i el sodi elsperd, s el reductor.</p><p>Oxidant</p><p>Es redueix</p><p>S (s) Na (s)</p><p>Na2S (s)</p></li><li><p>Concepte doxidaci/reducci</p><p>oxidacidnombredeluciDiselectronsdGuanyoducteeOxidant</p><p>ducci</p><p>oxidacidnombredelAugmentelectronsduciDiseoducteductor</p><p>Oxidaci</p><p>'min'Pr</p><p>Re</p><p>''minPrRe</p><p>+</p><p>+</p><p>Oxidaci: procs de prdua d'electrons per part d'un reductor.</p><p>Reducci: procs de guany d'electrons per part d'un oxidant.</p></li><li><p>Concepte doxidaci/reducci</p><p>Compostos de carboni</p><p>ex. CH3-CH3 &lt; CH2=CH2 &lt; CHCH &lt; CH3-CH2OH &lt; CH3-CHO &lt; CH3-COOH</p><p>alc &lt; alqu &lt; alqu &lt; alcohol &lt; aldehid o cetona &lt; cid carboxlic</p><p>augment del nombre d'oxidaci del C en els diferents grups funcionals</p><p> Una substncia s'oxida si incorpora oxigen o perd toms d'H</p><p> Una substncia es redueix si perd oxigen o incorpora toms d'H</p><p>Totes les combustions de compostos de carboni sn redox. Ex.:</p><p>CH4 (g) + 2 O2 (g) CO2 (g) + 2 H2O (g)-IV 0 -IIIV</p></li><li><p>Igualaci de reaccions redox</p><p>Per igualar les reaccions redox cal: un balan de masses un balan de crregues</p><p>Escriviu la reacci segent:El sofre reacciona amb el sodi i sobt sulfur de sodi.</p></li><li><p>Igualaci de reaccions redox</p><p>S (s) + 2 Na (s) Na2S (s)</p><p>0 0 +I -IIReductor</p><p>Soxida</p><p>El sofre reacciona amb el sodi i sobt sulfur de sodi.</p><p>Oxidant</p><p>Es redueix</p><p>S (s) Na (s)</p><p>Na2S (s)</p><p>semirreacci de reducci: S + 2 e- S2-</p><p>semirreacci d'oxidaci: (Na Na+ + 1 e- ) 2</p><p>redox global: S (s) + 2 Na (s) Na2S (s) balan de masses balan de crregues</p></li><li><p>Igualaci de reaccions redox</p><p>Mtode de li-electr: mtode sistemtic que es pot seguir per igualar les reaccions redox (cal un balan de masses i de crregues):</p><p>1. Escrivim lequaci qumica de la reacci tenint en compte les dissociacions de sals, cids i hidrxids que poden experimentar en medi aqus algunes de les espcies que intervenen en la reacci.2. Esbrinem el nombre doxidaci de cada tom.3. Identifiquem lespcie que soxida i lespcie que es redueix.4. Escrivim lequaci qumica de cada semireacci doxidaci i reducci.5. Igualem el nombre dtoms de les semireaccions segons lordre segent:</p><p>a) Igualem el nombre dtoms dels elements que soxiden i es redueixen.b) Igualem el nombre dtoms doxigen.c) Igualem el nombre dtoms dhidrogen.</p><p>6. Igualem les crregues, indicant els electrons guanyats o perduts en cada semireacci.7. Igualem el nombre delectrons guanyats i perduts en cada semireacci.8. Sumem les dues semiequacions i escrivim lequaci redox completa, en forma molecular.</p></li><li><p>Igualaci de reaccions redox</p><p>Ex. Reacci en medi cid: .....HNO3 + .....HI .....NO + .....I2 + .....H2O</p><p>1. Equaci redox en forma inica (noms es dissocien cids, sals i hidrxids!):</p><p>H+ + NO3- + H+ + I- NO + I2 + H2O</p><p>2. Esbrinem el nombre doxidaci de cada tom.</p><p>H+ + NO3- + H+ + I- NO + I2 + H2OI V -II I -I II -II 0 I -II</p><p>3. Identifiquem lespcie que soxida i lespcie que es redueix.</p><p>H+ + NO3- + H+ + I- NO + I2 + H2O V -I II 0</p><p>es redueix s'oxida</p><p>4. Escrivim lequaci qumica de cada semireacci doxidaci i reducci.oxidaci: I- I2reducci: NO3- NO </p></li><li><p>Igualaci de reaccions redox</p><p>5. Igualem el nombre dtoms de les semireaccions segons lordre segent:a) Igualem el nombre dtoms dels elements que soxiden i es redueixen.b) Igualem el nombre dtoms doxigen.c) Igualem el nombre dtoms dhidrogen.</p><p>a) oxidaci: 2 I- I2</p><p>a,b) reducci: NO3- NO + 2 H2O (en soluci cida, per cada t. d'O que falti s'hi afegeix una molcula d'H2O)</p><p>c) reducci: NO3- + 4 H+ NO + 2 H2O</p><p>6. Igualem les crregues, indicant els electrons guanyats o perduts en cada semireacci.</p><p>oxidaci: 2 I- I2 + 2 e-</p><p>reducci: NO3- + 4 H+ + 3 e- NO + 2 H2O</p></li><li><p>Igualaci de reaccions redox</p><p>7. Igualem el nombre delectrons intercanviats en les dues semireaccions.</p><p>oxidaci: 3 (2 I- I2 + 2 e-) </p><p>reducci: 2 (NO3- + 4 H+ + 3 e- NO + 2 H2O) </p><p>oxidaci: 6 I- 3 I2 + 6 e-</p><p>reducci: 2 NO3- + 8 H+ + 6 e- 2NO + 4 H2O</p><p>redox global: 2 NO3- + 8 H+ + 6 I- 2 NO + 4 H2O (s l'equaci inica ajustada)</p><p>8. Sumem les dues semiequacions i escrivim lequaci redox completa, en forma molecular.</p><p>redox global: 2 HNO3 + 6 HI 2 NO + 4 H2O + 3 I2 (s l'equaci molecular ajustada)</p></li><li><p>Valoracions redox</p><p>La tcnica de la valoraci redox s la mateixa que la d'una valoraci cid-base i es realitzaafegint progressivament una dissoluci valorant collocada en una bureta sobre un volumexactament mesurat de la dissoluci problema.</p><p>Una volumetria redox ens permet conixer la concentraci duna soluci dun reductor, fent-lo reaccionar amb un oxidant de concentraci coneguda i viceversa.</p><p>buretasoluci valorant de </p><p>concentraci coneguda</p><p>erlenmeyersoluci problema de </p><p>concentraci desconeguda</p><p>(volum conegut)</p></li><li><p>Valoracions redox</p><p>El procs de valoraci acaba quan l'indicador usat canvia de color i aix succeeix en elmoment en que hi ha quantitats equivalents d'oxidant i de reductor (punt dequivalncia). Avegades no cal utilitzar indicador i s suficient la diferncia de coloraci que presenten lesformes oxidada i reduda dun parell redox.</p><p>Valoraci de perxid dhidrogen amb permanganat de potassi 0,02 mol dm3.a) La decoloraci immediata dels ions permanganat indica que a lerlenmeyer hi ha perxid dhidrogen sense reaccionar.b) Punt final de la valoraci.En aquesta volumetria redox sutilitza com a indicador el mateix reactiu valorant (i MnO4-).</p><p>buretasol. valorantKMnO4 0,02 M</p><p>erlenmeyersol. problema(volum conegut)</p><p>Punt d'equivalncia:a partir del volum de sol. valorant emprat podrem saber la concentraci de H2O2 en la sol. problema</p></li><li><p>Valoracions redox</p><p>Exercici:10,0 cm3 d'aigua oxigenada s'acidulen amb un excs d'cid sulfric i esvaloren amb una soluci 0,10 mol dm-3 de permanganat de potassi. Perassolir el punt d'equivalncia, es gasten 12,0 cm3 d'aquesta ltima soluci.Calcula els grams de perxid d'hidrogen dissolts en cada dm3 de solucivalorada (concentraci en massa).</p><p>Resposta: 10,2 g dm-3</p>Slide Number 1Slide Number 2Slide Number 3Slide Number 4Slide Number 5Slide Number 6Slide Number 7Slide Number 8Slide Number 9Slide Number 10Slide Number 11Slide Number 12Slide Number 13Slide Number 14Slide Number 15Slide Number 16Slide Number 17Slide Number 18Slide Number 19Slide Number 20Slide Number 21Slide Number 22Slide Number 23Slide Number 24Slide Number 25Slide Number 26Slide Number 27</li></ul>

Recommended

View more >