Deze presentatie behoort bij de onderwijsleeractiviteit oefeningen in het kader van de lessen Beginselen van de chemie gedoceerd aan de richting biomedische laboratoriumtechnologie van de UC Leuven-Limburg.

1. Beginselen van de chemie: oefeningen

2. Hoofdstuk 2
Chemische reacties
1 BLT Beginselen van de chemie 2

3. 1 BLT Beginselen van de chemie 3
2.5 REDOX-reacties
Bij deze soort reacties veranderen minstens twee elementen van oxidatietrap of soms slechts één in geval van autoxidoreductie.
Oxidatie betekent een stijging van O.T. door afgave van e–.
Reductie betekent een daling van O.T. door opname van e–.
Alle andere termen zoals reduceren, oxideren, oxidator, reductor, elektronenacceptor, elektronendonor, gereduceerde vorm,
geoxideerde vorm kunnen daaruit afgeleid worden.
Van de mogelijke oplossingsmethoden gebruiken wij hoofdzakelijk de methode van de halfreacties voor de reacties opgaande in
waterig milieu.
Voor de reacties die droog, in gasfase of in een smelt gebeuren gebruiken wij de oxidatiegetalmethode.
Zonder ons voorlopig af te vragen waarom bepaalde redoxreacties al dan niet opgaan, zullen we volgens een aantal methoden de
reacties vervolledigen met de coëfficiënten.

4. 1 BLT Beginselen van de chemie 4
2.5.1 Voorbeelden
Opgavea)
Gasfase dus O.G.-methode
Oplossing
Opgaveb)
Waterige fase dus halfreactiemethode
oxidatiehalfreactie
reductiehalfreactie
2( )
Globale ionaire reactie
Globale moleculaire reactie

5. 1 BLT Beginselen van de chemie 5
2.5.2 Enkele typereacties
a) Metalen + zuren
Het metaal wordt geoxideerd tot zijn hoogste oxidatietrap.
Het reactieproduct van het zuur is meestal afhankelijk van de concentratie van het zuur.
Waterige fase dus halfreactiemethode
oxidatiehalfreactie
reductiehalfreactie
Globale ionaire reactie
Globale moleculaire reactie
Waterige fase dus halfreactiemethode
oxidatiehalfreactie
reductiehalfreactie
Globale ionaire reactie
Globale moleculaire reactie

6. 1 BLT Beginselen van de chemie 6
Waterige fase dus halfreactiemethode
oxidatiehalfreactie
reductiehalfreactie
Globale ionaire reactie
Globale moleculaire reactie
Waterige fase dus halfreactiemethode
oxidatiehalfreactie
reductiehalfreactie
Globale ionaire reactie
Globale moleculaire reactie
3( )

7. 1 BLT Beginselen van de chemie 7
Waterige fase dus halfreactiemethode
oxidatiehalfreactie
reductiehalfreactie
Globale ionaire reactie
Globale moleculaire reactie
4( )
Opmerking! zink + natriumhydroxide
Waterige fase dus halfreactiemethode
oxidatiehalfreactie
reductiehalfreactie
Globale ionaire reactie
Globale moleculaire reactie

8. 1 BLT Beginselen van de chemie 8
b) Niet-metalen + zuren
Het niet-metaal wordt geoxideerd tot zijn hoogste oxidatiegetal.
Waterige fase dus halfreactiemethode
oxidatiehalfreactie
reductiehalfreactie
Globale ionaire reactie
Globale moleculaire reactie
2( )
4 2
Waterige fase dus halfreactiemethode
oxidatiehalfreactie
reductiehalfreactie
Globale ionaire reactie
Globale moleculaire reactie
4( )
4 2
)3(

9. 1 BLT Beginselen van de chemie 9
Waterige fase dus halfreactiemethode
oxidatiehalfreactie
reductiehalfreactie
Globale ionaire reactie
Globale moleculaire reactie
10( )
4 2
)3(

10. 1 BLT Beginselen van de chemie 10
c) Enkele sterke oxidators in sterk zuur midden
Halfreacties

11. 1 BLT Beginselen van de chemie 11
Toepassingen
Met halogeniden tot het halogeen
oxidatiehalfreactie
reductiehalfreactie
Globale ionaire reactie
Globale moleculaire reactie
2( )
)5(
Halfreactiemethode
Halfreactiemethode
oxidatiehalfreactie
reductiehalfreactie
Globale ionaire reactie
Globale moleculaire reactie
zwart
paars

12. 1 BLT Beginselen van de chemie 12
Halfreactiemethode
oxidatiehalfreactie
reductiehalfreactie
Globale ionaire reactie
Globale moleculaire reactie
bruin geel - bruin
Halfreactiemethode
oxidatiehalfreactie
reductiehalfreactie
Globale ionaire reactie
Globale moleculaire reactie
oranje Bruin-oranje
)3(

13. 1 BLT Beginselen van de chemie 13
Met andere reductoren
oxidatiehalfreactie
reductiehalfreactie
Globale ionaire reactie
Globale moleculaire reactie
2( )
)5(
Halfreactiemethode
6
Halfreactiemethode
oxidatiehalfreactie
reductiehalfreactie
Globale ionaire reactie
Globale moleculaire reactie
)3(
8

14. 1 BLT Beginselen van de chemie 14
Oxidatiegetal van N +V +IV +III +II +I 0 –I –II –III
d) HNO3 of NO3
– (H+) als oxidator
HNO3 is een sterk oxidans dat kan reageren naar verschillende reactieproducten.
Het gevormde reactieproduct is functie van
1. de concentratie van HNO3
2. het reducerend vermogen
HNO3conc = ± 60%
HNO3 1/2= ± 30%
HNO3 1/10
HNO3 1/100
+V +IV
+V +II
+V +I
+V 0
+V -III
- het metaal (Zn, Cu,…)
- het niet-metaal (I2, S, C)
- het halogenide-ion (X– )
3. de temperatuur

15. 1 BLT Beginselen van de chemie 15
Metaal of niet-metaal + HNO3
het metaal of niet-metaal wordt geoxideerd tot zijn hoogste oxidatiegetal
Voorbeelden
Metaalsulfides + HNO3
- het metaal wordt geoxideerd tot zijn hoogste O.T.
- S2- wordt geoxideerd tot S
Bron – http://jchemed.chem.wisc.edu

16. 1 BLT Beginselen van de chemie 16
e) Autoxidoreductie
= eenzelfde element wordt geoxideerd én gereduceerd in dezelfde reactie.
Merk op dat een dergelijke reactie een DISMUTATIE wordt genoemd als deze spontaan gebeurt.
Voorbeelden
0 -I +I
-I -II
0
halogenen + koud verdunde base → halogenide + hypohalogeniet
0 -I +I
halogenen + warm geconcentreerde base → halogenide + halogenaat
0 -I +V
http://chemistry.about.com/

17. 1 BLT Beginselen van de chemie 17
3[ ]
f) Droge reacties
Oplossen met de oxidatiegetalmethode.
Voorbeelden
Ca:
N2:
(0 → +II): -2e–
2(0 → -III): +6e–
0 +II -III0
2[ ]Cl:
O2:
(+V → –I): +6e–
2(-II → 0): -4e–
+V –I 0–II
3[ ]
3{ }Pb:
H2:
1(+IV → +II): +2e–
2(0 → +I): -2e–
+II +I
+IV +II
2(+II → +II)
Pb:
H2:
1(+II → 0): +2e–
2(0 → +I): -2e–
0 +I+II 0