Redoxreaktioner & oxidationstal
Redoxreaktioner handlar om elektronöverföring. Genom att följa oxidationstal och skriva halvreaktioner kan du se vilken partikel som oxideras, vilken som reduceras och hur elektronerna balanseras.
- Nivå 1
Förstå → Se exempel → Träna
Förstå
Oxidation och reduktion
Oxidation innebär att en partikel avger elektroner och reduktion att en partikel tar upp elektroner. Processerna sker alltid tillsammans eftersom elektronerna som lämnar en partikel måste tas upp av en annan.
Oxidationsmedel och reduktionsmedel
Ett oxidationsmedel får ett annat ämne att oxideras och reduceras därför självt. Ett reduktionsmedel får ett annat ämne att reduceras och oxideras självt.
Oxidationstal
Oxidationstal är en bokföringsmodell för elektroner. Ett grundämne i fri form har oxidationstal 0, enkla joners oxidationstal motsvarar jonladdningen och summan av oxidationstalen följer partikelns totala laddning.
Halvreaktioner
En redoxreaktion kan delas i en oxidationshalvreaktion och en reduktionshalvreaktion. Elektronerna ska finnas på motsatta sidor och antalet avgivna elektroner måste motsvara antalet upptagna.
Redox finns i många sammanhang
Korrosion, förbränning, batterier och många biologiska processer bygger på redox. Samma elektronbokföring kan därför användas i mycket olika kemiska system.
Exempel
Exempel: zink och kopparjoner
- Zn → Zn²⁺ + 2 e⁻ är oxidation.
- Cu²⁺ + 2 e⁻ → Cu är reduktion.
- Zink är reduktionsmedel eftersom zink avger elektroner.
- Cu²⁺ är oxidationsmedel eftersom kopparjonerna tar upp elektroner.
Så gör du
- 1Bestäm oxidationstal före och efter reaktionen.
- 2Identifiera vilka oxidationstal som ökar respektive minskar.
- 3Skriv oxidation och reduktion som halvreaktioner.
- 4Balansera antalet elektroner.
- 5Kombinera halvreaktionerna och kontrollera laddning och atomer.
Vanliga misstag
Vanligt misstag
Oxidation betyder alltid reaktion med syrgas.
Bättre
Oxidation betyder elektronförlust eller ökning av oxidationstal.
Syrgas kan delta men behöver inte göra det.
Vanligt misstag
Oxidationsmedlet oxideras.
Bättre
Oxidationsmedlet reduceras samtidigt som det oxiderar ett annat ämne.
Namnet beskriver vad ämnet gör med motparten.
Vanligt misstag
Oxidation kan ske utan reduktion.
Bättre
Elektronförlust och elektronupptag måste ske tillsammans i en fullständig redoxreaktion.
Laddningen måste bevaras.
Fundera
Varför är oxidationstal användbara även när elektroner inte uttryckligen skrivs i reaktionsformeln?
Träna
Övning
I reaktionen 2 Al + 3 Cu²⁺ → 2 Al³⁺ + 3 Cu, vilket ämne oxideras och vilket är oxidationsmedel?
Sammanfattning
- Oxidation är elektronförlust och reduktion elektronupptag.
- Oxidationstal hjälper till att identifiera redoxförändringar.
- Oxidationsmedel reduceras och reduktionsmedel oxideras.
- Halvreaktioner gör elektronöverföringen tydlig.
- Redoxreaktioner ligger bakom bland annat korrosion och elektrokemi.
Relaterade genomgångar
Fortsätt med något som hänger ihop med den här genomgången.
Elektrokemi: galvaniska element & elektrolys
Koppla redoxreaktioner till elektrisk energi och skilj galvaniska element från elektrolys.
Läs genomgångenFällningsreaktioner & löslighet
Förstå hur svårlösliga salter bildas och skriv nettoreaktioner för fällningar.
Läs genomgångenReaktionsformler & stökiometri
Lär dig balansera reaktionsformler och använda substansmängdförhållanden för kemiska beräkningar.
Läs genomgångenKoncentration, begränsande reaktant & utbyte
Räkna på lösningars koncentration, avgör vilken reaktant som tar slut först och beräkna teoretiskt och procentuellt utbyte.
Läs genomgången