1.5.4 Ημιαντιδράσεις στις κατηγορίες των οξειδωτικών σωμάτων

1. Στοιχεία:
Χ2(0)  + 2e- → 2X-  ( X = F, Cl, Br, I )
O2(0) + 4e- → 2O2-
O3(0) + 2e- → O2 + O2-

2. Οξείδια:
H2O2(-1) + 2H+ + 2e- → 2H2O(-2)
Mn(+4)O2 + 4H+ + 2e- → Mn2+ + 2H2O
S(+4)O2 + 4H+ + 2e- → S(0) + 2H2O

3. Οξέα:
Πυκνό ΗΝΟ3 :     N(+5)O3- + 2H+ + e- → N(+4)O2 + H2O
Αραιό  ΗΝΟ3 :     N(+5)O3- + 4H+ + 3e- → N(+2)O + 2H2O
Πυκνό Η2SO4 :    S(+6)O42- + 4H+ + 2e- → S(+4)O2 + 2H2O

4. Άλατα:
KMnO4 :       Mn(+7)O4 + 8H+ + 5e- → Mn+2 + 4H2O
K2Cr2O7 :    Cr2(+6)O72- + 14H+ + 6e- → 2Cr3+ + 7H2O
NaClO :        Cl(+1)O- + 2H+ + 2e- → Cl- + H2O
NaClO3 :       Cl(+5)O3- + 6H+ + 6e- → Cl- + 3H2O
NaClO4 :       Cl(+7)O4- + 8H+ + 8e- → Cl- + 4H2O
CaOCl2 :       OCl(0)2-2 + 2H+ + 2e- → 2Cl- + H2O
FeCl3 :          Fe3+ + e- → Fe2+
SnCl4 :          Sn4+ + 2e- → Sn2+

Παρατήρηση:

Όταν το οξειδωτικό ή το αναγωγικό σώμα είναι ισχυρός ηλεκτρολύτης, γράφεται με την πραγματική μορφή που βρίσκεται στο διάλυμα, δηλαδή με τη μορφή ιόντων. Ένα απ’ αυτά αποτελεί το δραστικό ιόν με το οποίο και εκφράζεται η οξειδωτική ή αναγωγική δράση του ηλεκτρολύτη.
Πιο απ’ αυτά θα αποτελέσει το δραστικό ιόν εξαρτάται από την οξειδωτική και αναγωγική ισχύ των ημιστοιχείων των αντίστοιχων οξειδοαναγωγικών ζευγών τους.
Διάφορα οξειδοαναγωγικά ζεύγη με βάση την οξειδωτική και αναγωγική τους ισχύ φαίνονται στον παρακάτω πίνακα.
Η κατάταξη αυτή έγινε με βάση τις τιμές των κανονικών δυναμικών οξειδοαναγωγής των ημιστοιχείων των οξειδοαναγωγικών ζευγών.

Παράδειγμα 1:
Στην περίπτωση που ο ηλεκτρολύτης είναι το KMnO4 , μέσα στο διάλυμα εμφανίζονται τα ιόντα του δηλαδή Κ+  και  ΜnO4-. Ποιο από τα δύο ιόντα όμως είναι το δραστικό ιόν που θα υποστεί την αναγωγή εκφράζοντας την οξειδωτική ισχύ του ΚΜnO4; Κοιτάζοντας τον πίνακα με τη σειρά οξειδωτικής ισχύος των οξειδοαναγωγικών ζευγών, παρατηρούμε ότι η ημιαντίδραση αναγωγής του οξειδοαναγωγικού ζεύγους MnO4- / Mn2+:

(MnO4- + 5e- + 8H+Mn2+ + 4H2O )

είναι πιο μπροστά στην κλίμακα της οξειδωτικής ισχύος απ’ ότι η ημιαντίδραση αναγωγής του οξειδοαναγωγικού ζεύγους Κ / Κ+:

( Κ+ + e- → K )

πράγμα που σημαίνει ότι το ιόν του MnO4- είναι πιο ισχυρό οξειδωτικό απ’ ότι το Κ+ και άρα αυτό θα υποστεί την αναγωγή.

Πίνακας 3:
Οξειδοαναγωγικά ζεύγη με βάση την οξειδωτική τους ισχύ

 

 

ΟΞΕΙΔΩΤΙΚΟ

Ανάγεται

Οξειδώνεται

 

ΑΝΑΓΩΓΙΚΟ

 

Ισχυρά

F2 + 2e-

2F-

Ασθενή

οξειδωτικά

S2O82-  +2e-

2SO42-

αναγωγικά

 

H2O2 + 2H+ +2e-

2H2O

 

 

MnO4- + 8H+ +5e-

Mn2+ + 4H2O

 

 

Au3+  +3e-

Au

 

 

Cl2 +2e-

2Cl-

 

 

Cr2O72- + 14H+ +6e-

2Cr3+ + 7H2O

 

 

O2 + 4H+ +4e-

2H2O

 

 

Br2 + 2e-

     

2Br-

 

  Αύξηση οξειδωτικής ισχύος

NO3- + 4H+ + 3e-

NO + 2H2O

Αύξηση αναγωγικής ισχύος

NO3- + 2H+ + e-

NO2 + H2O

Ag+ + e-

Ag

Fe3+ + e-

Fe2+

O2 + 2H+ + 2e-

H2O2

I2 + 2e-

2I-

Cu2+ + 2e-

Cu

SO42- + 2H+ + 2e-

SO32- + H2O

2H+ + 2e-

H2

Pb2+ + 2e-

Pb

Sn2+ + 2e-

Sn

Fe2+ + 2e-

Fe

2CO2 + 2H+ + 2e-

(COOH)2

Zn2+ + 2e-

Zn

2H2O + 2e-

H2 + 2OH-

 

Mg2+ + 2e-

Mg

 

 

Na+ + e-

Na

 

 

Ca2+ + 2e-

Ca

 

Ασθενή

K+ + e-

K

Ισχυρά

οξειδωτικά

Li+ + e-

Li

αναγωγικά

 

 

Αρχή Σελίδας