Puolireaktioita

Kokeneet kirjoittajat eivät ole vielä tarkistaneet sivun nykyistä versiota, ja se voi poiketa merkittävästi 13. tammikuuta 2017 tarkistetusta versiosta . tarkastukset vaativat 5 muokkausta .

Puolireaktiot - redox - reaktion komponentin hapettumis- tai pelkistysreaktiot . Puolireaktiot tapahtuvat ottamalla huomioon redox-reaktioon osallistuvien yksittäisten aineiden hapetusasteiden muutokset [1] . Jokaiselle puolireaktiolle on tunnusomaista elektrodin redox-potentiaali, jonka arvo määrittää elektronien siirron helppouden [2] .

Usein puolireaktioiden käsitettä käytetään kuvaamaan sitä, mitä tapahtuu sähkökemiallisessa kennossa , kuten galvaanisessa akussa . Puolireaktiot voidaan kirjoittaa kuvaamaan sekä hapettuvaa metallia ( anodi ) että pelkistyvää metallia ( katodi ).

Puolireaktioita käytetään usein menetelmänä redox-reaktioiden tasapainottamiseksi. Redox-reaktioissa happamissa olosuhteissa, kun atomit ja hapetustilat ovat tasapainossa, H + -ioneja on lisättävä vetyionien tasapainottamiseksi puolireaktiossa. Redox-reaktiot emäksisissä olosuhteissa, kun atomit ja hapetustilat ovat tasapainossa, käsittele tämä ensin happamana liuoksena ja lisää sitten OH - ioneja tasapainottamaan H + -ionien määrää puolireaktiossa (mikä antaisi H 2 O:ta).

Kun redox-reaktio tapahtuu, emme näe elektronien uudelleenjakautumista. Näemme lähtöaineet (lähtöaine) ja lopputuotteet. Kaikissa redox-reaktioissa on kaksi puolireaktiota: hapettumisen puolireaktio ja pelkistyspuolireaktio. Näiden puolireaktioiden summa on redox-reaktio.

Esimerkki: Zn ja Cu ovat galvaanisia kennoja

Tarkastellaan viereisessä kuvassa näkyvää sähkökemiallista kennoa: se on rakennettu sinkkipalasta (Zn), joka on upotettu sinkkisulfaattiliuokseen ( ZnSO 4 ), ja palasta kuparia (Cu) upotettuna kupariliuokseen (II) sulfaatti (CuS04 ) .

Hapetus tapahtuu anodilla (Zn) (metalli menettää elektroneja).

{\ce {Zn - 2 e- -> Zn^2+))

Katodilla (Cu) tapahtuu pelkistys (elektroneja hyväksytään).

{\ce {Cu^2+ + 2e- -> Cu))

Puolireaktion tasapainotusmenetelmä

Harkitse reaktiota:

{\ce {Cl2 + 2Fe^2+ -> 2Cl- + 2Fe^3+}}

Mukana on kaksi alkuainetta - rauta ja kloori. Jokaisen hapetusaste muuttuu: raudalla +2:sta +3:een, kloorilla 0:sta -1:een. Eli itse asiassa tapahtuu kaksi puolireaktiota:

{\ce {Fe^2+ - e- -> Fe^3+))

{\ce {Cl2 + 2e- -> 2Cl-}}

Reaktion hajottaminen puolireaktioihin on avain erilaisten kemiallisten prosessien ymmärtämiseen. Esimerkiksi yllä olevalle reaktiolle voidaan osoittaa, että kyseessä on redox-reaktio, jossa pelkistävä aine Fe hapettuu (luovuttaa elektroneja) ja muuttuu hapettuneeseen muotoon ja hapettava aine Cl pelkistyy (vastaa elektroneja) ja muuttuu . pelkistettyyn muotoon. Huomaa elektronien siirtyminen Fe:stä Cl:ään. Hajoaminen puolireaktioihin on myös tapa yksinkertaistaa kemiallisen yhtälön tasapainottamista .

Esimerkiksi:

${\ce {Fe^2+ - e- -> Fe^3+))$ tulee ${\ce {2 Fe^2+ - 2 e- -> 2 Fe^3+))$
lisätty ${\ce {Cl2 + 2e- -> 2Cl-}}$
ja lopulta tulee ${\ce {Cl2 + 2Fe^2+ -> 2Cl- + 2Fe^3+}}$

Katso myös

Elektrodin potentiaali

Muistiinpanot

↑ "Half-Reaction" Arkistoitu 24. huhtikuuta 2017 Wayback Machinessa .
↑ KEMIA Arkistoitu 18. marraskuuta 2016 Wayback Machinessa p.11

Linkit

Redox-reaktiot