1 / 16

REDOX reakcije

Elementi - elektron donori ( kationi ) - elektron akceptori ( anioni ). REDOX reakcije. - elektron donor gubi elektron → oksidacija elektron akceptor prima elektrona → redukcija

gyan
Download Presentation

REDOX reakcije

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Elementi - elektron donori • (kationi) • - elektron akceptori • (anioni) REDOX reakcije

  2. - elektron donor gubi elektron → oksidacija • elektron akceptor prima elektrona → redukcija • - broj e- otpuštenih u oksidaciji = broj e- primljenih u redukciji el. donor se oksidira (redukcijsko sredstvo = reducens) el. akceptor se reducira (oksidacijsko sredstvo = oksidans)

  3. Polureakcije Redoks jednadžbe rješavaju se pomoću parcijalnih elektronskih jednadžbi: – odvojeno se pišu polureakcije - reakcije oksidacije i reakcije redukcije s odgovarajućim brojem prenesenih elektrona – ukoliko broj elektrona u jednadžbama polureakcija nije jednak, parcijalne jednadžbe množe se odgovarajućim cijelim brojem kako bi se dobio najmanji zajednički višekratnik Npr. 2Fe  2Fe3+ + 6e-(oksidacija) 3Cl20+ 6e- 6Cl- (redukcija) 2Fe + 3Cl2 2Fe3+ + 6Cl-(redox) 4FeS2 + 44H2O  4Fe(OH)3 + 8SO42- + 76H+ + 60e-(oksidacija) 15O2 + 60H+ + 60e- 30H2O(l) (redukcija) 4FeS2 + 15O2 +14H2O  4Fe(OH)3 + 8SO42- + 16H+(redox)

  4. Elektromotorna sila(E) - razlika potencijala između dviju različitih elektroda koje su uronjene u isti elektrolit ili između dva polučlanka spojenih elektrolitnim mostom. • veza između DrG0 i elektromotorne sile (E) REDOX reakcije glasi: • DrG0 = nFE DrG0 - promjena Gibb. energ. reakcije n - broj elektrona izmijenjen u reakciji F - Faradayeva konst. (96,489 C/mol; 23,06 kcal/(V×g) E - elektromotorna sila Standardni uvjeti→ Standardna elektromotorna sila Zn + Cu2+→ Zn2+ + Cu DrG0 = -50,8 kcal/mol - ako se vratimo na reakciju:

  5. Nernstova jednadžba …je matematički model određivanja utjecaja koncentracije reaktanta na elektrokemijski potencijal članka.

  6. Elektrokemijski niz-kemijski elementi složeni po svom standardnom elektrodnom potencijalu Dogovorno je uzeto da je potencijal standardne vodikove elektrode jednak nuli: H+(aq) + e-→½H2(g) E0 = 0,0 V Gf0(H+) = Gf0(e-) = 0,00 Elektrodni potencijal po definiciji je redukcijski potencijal.Što je negativniji standardni elektrodni potencijal to je metal elektropozitivniji, i može reducirati elektronegativnije elemente (elemente ispod sebe u elektrokemijskom nizu).

  7. Eh - elektromotorna sila razvijena između neke elektrode (bez obzira na stanje) i H-elektrode u standardnom stanju Npr. oksidacija Fe2+ u Fe3+ Fe2+→ Fe3+ + e- H+ + e-→ ½ H2 Fe2+ + H+→ Fe3+ + ½ H2 • DrG0 = [Gf0(Fe3+) + ½ Gf0(H2)] - [Gf0(H+) + Gf0(Fe2+)] • Gf0(H2) = 0 • Gf0(H+) = 0 Eh - karakteristika sredine, vrijednost Eh neke sredine ukazuje na njenu sposobnost da bude elektron donor ili elektron akceptor s obzirom - omjer [Fe3+]/[Fe2+] ovisi samo o Eh sredine

  8. Stabilnost vode u Eh - pH dijagramu H2O (l) ↔ ½O2+ 2H+ + 2e- E0 = +1,23 V • DrG0 = [2Gf0(H+) + ½ Gf0(O2) + 2Gf0(e-)] - [Gf0(H2O (l))] • DrG0 = +58,687 kcal/mol -pH za pO2 = 1 atm Eh = 1,23 - 0,059 pH

  9. H+ + e- ½H2(g) za pH2 = 1 atm Eh = 1,23 - 0,059 pH Eh = - 0,059 pH Eh = - 0,059 pH

  10. Raspon Eh-pH vrijednosti u geološkim okolišima (Baas-Becking et al. (1960) Jour. Geol. 68: 243-284)

  11. Stabilnost Fe-vrsta u Eh-pH dijagramu Fe-O2-H2O sustav Fe2+/Fe3+granica • Fe2+ (aq) → Fe3+ (aq) + e – • DrGo = DrGo (Fe3+)- DrGo (Fe2+) • = ( -16,7 kJ/mol) - (-90,0 kJ/mol ) • = 73,3 kJ/mol [Fe3+] = [Fe2+]

  12. Eh-pH dijagram za Fe-vrste (okside, sulfide, karbonate) pri 25°C i 1 atm. Ukupni otopljeni sumpor = 10-6, ukupni otopljeni karbonati = 100 Garrels & Christ(1965): Solutions, Minerals, and Equilibria.

  13. Zadatak. U vodi koja migrira iz nesaniranog odlagališta otpada određena je povišena koncentracija arsena. Koje vrste arsena možeš očekivati ako su na piezometrima izmjerene slijedeće vrijednosti pH i parcijalnog pritiska kisika (pO2):

  14. Izmjereni pH i izračunati Eh nanesemo na priloženi dijagram 1 2

More Related