Voorbeeldoefening WZ7

1. Voorbeeldoefening 3b (basisch milieu)
Prof. Dr. Stijn Van Cleuvenbergen
Melina Ghesquiere
Arne Sinnesael
Charlotte Dekimpe
~ Theorie: Hoofdstuk XVI
Redoxreacties en elektrochemie

2. Theorie: Uitbalanceren redoxreactie
Stappenplan uitbalanceren redoxreactie: “methode van de halfreacties”
1) Welke atomen veranderen van oxidatiegetal (OG)
2) Breng het atoom dat van oxidatiegetal verandert in evenwicht met voorgetallen
3) Voeg elektronen toe
4) Bepaal welke halfreactie als reductie en welke als oxidatie moet worden geschreven
5) Breng de ladingsbalans in evenwicht
- Zuur midden: H+
- Basisch midden: OH-
6) Breng de atoombalans in evenwicht met H2O
7) Breng de elektronenbalans in evenwicht (essentiële reactievergelijking)
8) Schrijf de globale reactievergelijking
Voorbeeld in theorie: XVI.3.c

3. Faculty, department, unit ...3
Uitbalanceren van redoxreactievergelijking in een basisch milieu
• Stel de redoxreactievergelijking op voor de redoxkoppels in een basisch milieu
SO4
2-/SO3
2- (E = + 0,172 V) en MnO4
- / MnO2 (E = + 1,679V)
1. Welke atomen veranderen van oxidatiegetal (OG)
SO4
2-/SO3
2- : OG(S) van +VI naar +IV, OG(O) verandert niet
MnO4
- /MnO2 : OG(Mn) van +VII naar +Ivv, OG(O) verandert niet

4. Faculty, department, unit ...4
• Stel de redoxreactievergelijking op voor de redoxkoppels in een basisch milieu
SO4
2-/SO3
2- (E = + 0,172 V) en MnO4
- / MnO2 (E = + 1,679V)
2. Breng het atoom dat van OG verandert in evenwicht met gehele
voorgetallen
SO4
2-  SO3
2-
MnO4
-  MnO2
Uitbalanceren van redoxreactievergelijking in een basisch milieu

5. Faculty, department, unit ...5
• Stel de redoxreactievergelijking op voor de redoxkoppels in een basisch milieu
SO4
2-/SO3
2- (E = + 0,172 V) en MnO4
- / MnO2 (E = + 1,679V)
3) Bereken het aantal opgenomen elektronen tijdens deze OG -
veranderingen
SO4
2- + 2 e-  SO3
2-
MnO4
- + 3 e-  MnO2
Uitbalanceren van redoxreactievergelijking in een basisch milieu

6. Faculty, department, unit ...6
• Stel de redoxreactievergelijking op voor de redoxkoppels in een basisch milieu
SO4
2-/SO3
2- (E = + 0,172 V) en MnO4
- / MnO2 (E = + 1,679V)
4) Bepaal welke halfreactie in de oxidatierichting geschreven moet worden
(gegeven in de opgave hier)
SO3
2-/SO4
2- heeft de laagste E° en moet dus in de oxidatierichting geschreven worden:
MnO4
- + 3 e-  MnO2
SO3
2-  SO4
2- + 2 e-
Uitbalanceren van redoxreactievergelijking in een basisch milieu

7. Faculty, department, unit ...7
• Stel de redoxreactievergelijking op voor de redoxkoppels in een basisch milieu
SO4
2-/SO3
2- (E = + 0,172 V) en MnO4
- / MnO2 (E = + 1,679V)
5) Breng de ladingsbalans in orde
• De ladingsbalans van de reductiehalfreactie is niet in orde!
MnO4
- + 3 e-  MnO2
Ladingsbalans:(1-) + (3-) = 4-  (0) = 0
• Werken in basisch milieu  lading in orde brengen door toevoegen OH-
• 4 OH- toevoegen in rechterlid  -4 = -4
 halfreactie: MnO4
- + 3 e-  MnO2 + 4 OH-
• De ladingsbalans van de oxidatiehalfreactie is niet in orde
SO3
2-  SO4
2- + 2 e-
Ladingsbalans: (2-) = 2-  (2-) (2-) = 4-
• Hier moet er er 2 OH- toegevoegd worden in het linkerlid. -4 = -4
 halfreactie: SO3
2- + 2 OH-  SO4
2- + 2 e-
Uitbalanceren van redoxreactievergelijking in een basisch milieu

8. Faculty, department, unit ...8
• Stel de redoxreactievergelijking op voor de redoxkoppels in een basisch milieu
SO4
2-/SO3
2- (E = + 0,172 V) en MnO4
- / MnO2 (E = + 1,679V)
6) Breng de atoombalans in evenwicht met H2O
• De atoombalans van de reductiehalfreactie is niet in orde!
MnO4
- + 3 e-  MnO2 + 4 OH-
• atoombalans: (2O) + (0H)  (2 O) (4H)(4O)
• Balans in orde brengen door toevoegen 2 H2O in het linkerlid
 halfreactie: MnO4
- + 3 e- + 2 H2O  MnO2 + 4 OH-
• De atoombalans van de oxidatiehalfreactie is niet in orde
SO3
2- + 2 OH-  SO4
2- + 2 e-
• Atoombalans (3O) (2O)(2H)  (4O) (0H)
• Balans in orde brengen door toevoegen 1 H2O in het rechterlid
 halfreactie: SO3
2- + 2 OH-  SO4
2- + 2 e- + 1 H2O
Uitbalanceren van redoxreactievergelijking in een basisch milieu

9. Faculty, department, unit ...9
• Stel de redoxreactievergelijking op voor de redoxkoppels in een basisch milieu
SO4
2-/SO3
2- (E = + 0,172 V) en MnO4
- / MnO2 (E = + 1,679V)
7) Breng de elektronenbalans in orde
In de reductiehalfreactie worden 3 e- opgenomen. In de oxidatiehalfreactie worden 2e- afgegeven.
2x(MnO4
- + 3 e- + 2 H2O  MnO2 + 4 OH-)
3x(SO3
2- + 2 OH-  SO4
2- + 2 e- + 1 H2O)
Uitbalanceren van redoxreactievergelijking in een basisch milieu

10. Faculty, department, unit ...10
• Stel de redoxreactievergelijking op voor de redoxkoppels in een basisch milieu
SO4
2-/SO3
2- (E = + 0,172 V) en MnO4
- / MnO2 (E = + 1,679V)
8) Schrijf de globale reactievergelijking
2 MnO4
- + 6 e- + 4 H2O  2 MnO2 + 8 OH-
3 SO3
2- + 6 OH-  3 SO4
2- + 6 e- + 3 H2O
2 MnO4
- + 4 H2O + 3 SO3
2- + 6 OH- + 6 e-  2 MnO2 + 8 OH- + 3 SO4
2- + 3 H2O + 6 e-
Kan je reduceren tot:
2 MnO4
- + 1 H2O + 3 SO3
2-  2 MnO2 + 2 OH- + 3 SO4
2-
+
Uitbalanceren van redoxreactievergelijking in een basisch milieu