29.04.2013 Views

REACTII DE OXIDARE-REDUCERE

REACTII DE OXIDARE-REDUCERE

REACTII DE OXIDARE-REDUCERE

SHOW MORE
SHOW LESS

You also want an ePaper? Increase the reach of your titles

YUMPU automatically turns print PDFs into web optimized ePapers that Google loves.

<strong>REACTII</strong> <strong>DE</strong> <strong>OXIDARE</strong>-<strong>REDUCERE</strong><br />

• Reacţiile chimice care au loc cu modificarea numerelor de oxidare al unuia sau mai multor<br />

elemente din componenţa reactanţilor sunt reacţii de oxidare-reducere.<br />

• În reacţiile de oxidare un element (ca atare, în formă atomică sau moleculară, sau<br />

component al unei specii chimice poliatomice) cedează electroni, deci îşi măreşte numãrul<br />

de oxidare.<br />

• În reacţiile de reducere un element (atom, moleculă, ion monoatomic, ion poliatomic)<br />

acceptă electroni, deci îşi scade numãrul de oxidare.<br />

• Substanţele donoare de electroni se numesc reducători (Red., agent reducător = A. R.,<br />

sistem reducător = S.R.), iar cele acceptoare de electroni, oxidanţi (Ox., agent oxidant = A.<br />

O., sistem oxidant = S.O.):<br />

Ox1 + ne- Red1<br />

Red2 Ox2 + ne -<br />

Ox1 + Red2 Ox2 + Red1<br />

• Aceste ecuaţii cu schimb de electroni definesc un cuplu oxidant-reducător analog cuplului<br />

acid – bază conjugată din procesele cu schimb de protoni. Prin urmare, oricãrui oxidant îi<br />

corespunde un reducãtor conjugat si oricãrui reducãtor un oxidant conjugat.<br />

• Substanţele care se comportă ca reducători faţă de oxidanţi puternici, sau ca oxidanţi faţă de<br />

reducători puternici, se numesc amfoliţi redox. Ele conţin elementele care se oxidează,<br />

respectiv care se reduc, la un număr de oxidare intermediar faţă de valoarea minimă,<br />

respectiv valoarea maximă posibilă pentru numerele de oxidare ale acelui element.<br />

• Dupã sursele principale care pot furniza electroni, procesele redox se împart în: electronice,<br />

radiochimice, electrochimice, chimice, fotochimice, termice. În practica de laborator<br />

predominã reacţiile redox chimice şi electrochimice.<br />

• În reacţiile redox pot participa ca oxidanţi şi reducãtori diferite specii chimice, fie atomi,<br />

fie ioni sau molecule. Ca urmare a transferului de electroni are loc modificarea stãrilor de<br />

oxidare ale unor elemente din compuşii participanţi la reactie. Determinarea coeficienţilor<br />

stoechiometrici ai reacţiilor redox se face ţinându-se seama de conservarea masei<br />

substanţelor (bilanţul atomic) şi a numărului electronilor schimbaţi (bilanţul<br />

electronic).<br />

• Reducători pot fi:<br />

metalele Fe, Al, Mg, Ca, Na, K, etc. care au tendinta de a se transforma în ioni<br />

pozitivi<br />

nemetalele slab electronegative C, P, Si<br />

cationi metalici la numere inferioare de oxidare: Sn 2+, Fe 2+, Cr 2+<br />

compuşi ai nemetalelor la numere de oxidare mici: P 3-, N 3-, S 2-, X- (Cl-,Br-,I-), CO,<br />

SO2, etc<br />

• Oxidanţi sunt:<br />

halogenii în formã molecularã X2 (F2, Cl2, Br2, I2);<br />

oxigenul O2 şi ozonul O3<br />

acizii oxigenaţi şi sărurile lor conţinând elemente la numere de oxidare mari:<br />

o compuşi oxigenaţi ai halogenilor (XO-, XO2 -, XO3 -, XO4 -)<br />

o K2CrO4, K2Cr2O7, KMnO4, K2FeO4, acizii şi anhidridele lor<br />

o HNO3 conc, H2SO4 conc.<br />

ioni metalici la numere de oxidare superioare: Fe 3+, Au 3+, Hg 2+, Ce 4+, etc.<br />

1


• POTENŢIALE <strong>DE</strong> ELECTROZI<br />

Măsura puterii oxidante sau reducãtoare a unui sistem este datã de valoarea<br />

potenţialului redox standard, determinat în raport cu potenţialul standard (E°) al<br />

electrodului normal de hidrogen, considerat convenţional zero<br />

Electrodul unui metal – ansamblul format dintr-o lamă metalică în contact cu o<br />

soluţie ce conţine ionii metalului respectiv (Cu/Cu 2+ ; Zn/Zn 2+ ; etc.)<br />

Practic este imposibilă măsurarea potenţialului pentru un electrod, poate fi măsurată<br />

diferenţa de potenţial dintre doi electrozi se alege un electrod de referinţă care să<br />

aibă potenţialul de electrod egal cu zero electrodul standard (normal) de hidrogen<br />

Electrodul normal de hidrogen (NHE) - format dintr-o placã de platină (inertă<br />

chimic, acoperită cu un strat poros de negru de platină) în contact cu o soluţie acidă<br />

(ioni H3O + de concentraţie 1 mol/L) de HCl 1 M (sau H2SO4 2N), saturatã cu<br />

hidrogen gazos H2(g) la presiunea de 1 atm şi la temperatura de 25ºC. Placa de Pt<br />

absoarbe H2 (g) şi practic are comportamentul unui electrod de metal în contact cu<br />

ionii săi în soluţie:<br />

2H(aq) + + 2e - → H2(g) E 0 = 0,000 V<br />

2H3O + + 2 e - = H2 + 2H2O E 0 = 0,000 V<br />

1 – placa de platină/negru de platină<br />

2 – hidrogen gazos (condiţii normale)<br />

3 – soluţia de acid (concentraţia H3O + - 1 mol/L)<br />

4 – siguranţă pentru evitarea pătrunderii oxigenului<br />

5 – rezervor pentru ataşarea celulelor galvanice (ex. metal/ioni metalici) pentru<br />

determinarea potenţialului standard al cuplurilor conjugate<br />

Valoarea forţei electromotoare (F.E.M) măsurate în condiţii standard (25ºC şi 1 atm)<br />

pentru oricare cuplu redox conjugat, faţă de electrodul normal de hidrogen, reprezintă<br />

potenţialul de electrod standard = E° al respectivului cuplu redox.Toate potenţialele<br />

standard de electrod sunt măsurate comparativ cu NHE (IUPAC 1953) <br />

potenţiale standard<br />

2


Potenţialele pentru semi-reacţii potenţialele de reducere (IUPAC 1953,<br />

Convenţia Gibbs-Stockholm)<br />

Concluzii preliminare:<br />

• cu cât potenţialul standard de reducere este mai „pozitiv” cu atât creşte tendinţa<br />

de reducere a formei oxidate (agentul oxidant este mai puternic)<br />

• cu cât potenţialul standard de reducere este mai „negativ” cu atât creşte tendinţa<br />

de oxidare a formei reduse (agentul reducător este mai puternic)<br />

• pentru un cuplu Ox./Red. exisită relaţia de egalitate în valoare absolută a potenţialului<br />

standard de oxidare şi de reducere: Eox. 0 = - Ered. 0<br />

Concluzie generală:<br />

- forma oxidată a unei specii chimice (1) este capabilă să oxideze forma redusă a altei<br />

specii (2) printr-o reacţie redox dacă potenţialul de reducere al speciei (2) este mai<br />

mic decât cel al speciei (1) potenţialul standard de reducere al reducătorului<br />

dintr-o reacţie redox să fie mai mic decât potenţialul standard de reducere al<br />

oxidantului reacţiei.<br />

Exemplu:<br />

Fe 2+ + 2e - → Fe 0 E 0 = - 0,44 V (2)<br />

Cu 2+ + 2e - → Cu 0 E 0 = 0,34 V (1)<br />

Fe 0 + Cu 2+ → Fe 0 + Cu 2+<br />

- o reacţie redox este posibilă dacă diferenţa potenţialelor de reducere ale<br />

partenerilor de reacţie (potenţialul standard de reducere ale oxidantului,<br />

respectiv al reducătorului) este pozitivă. Dacă valoarea obţinută din calcul este<br />

negativă, reacţia decurge în sens invers.<br />

E = E 0 oxidant – E 0 reducător > 0<br />

E = 0,34 – (-0,44) = + 0,78 V<br />

- Ecuaţia lui Nernst<br />

aOx + ne - bRed<br />

3


2,<br />

303RT<br />

[Re d]<br />

E = E0<br />

− log a<br />

nF [ Ox]<br />

Dacă sunt egale concentraţiile formei reduse şi a celei oxidate [Red] = [Ox] (ionii sunt<br />

în concentraţie unitară), atunci potenţialul de electrod este chiar potenţialul standard de<br />

reducere E = E0 (potenţial standard)<br />

• În Tabelul1 sunt prezentate potenţialele standard pentru unele semireacţii de reducere.<br />

• Forţa electromotoare (FEM) pentru un cuplu redox oarecare se calculeazã ca diferenţa<br />

între potenţialul polului pozitiv „+” (catodul = electrodul unde are loc procesul de<br />

reducere) şi potentialul polului „-” (anodul = electrodul unde are loc procesul de<br />

oxidare:<br />

F.E.M. = E 0 (+) - E 0 (-)<br />

F.E.M. = E 0 catod - E 0 anod<br />

• Mãrimea potenţialului redox standard este o măsurã a tendinţei de reducere (deci a<br />

capacităţii de a fi oxidant).<br />

• Seria potenţialelor redox standard permite:<br />

o stabilirea seriei activităţii chimice (reactivităţii) metalelor = seria potenţialelor<br />

normale de electrod = seria Volta-Beketov ordonând valorile potenţialelor<br />

normale de electrod de la valorile cele mai negative (corespunzătoare celor<br />

mai electropozitive metale) spre valorile pozitive cele mai mari<br />

(corespunzătoare metalelor mai putin electropozitive). În această serie, în<br />

stânga hidrogenului se situeazã cele mai electropozitive metale, iar în dreapta<br />

hidrogenului metalele nobile :<br />

Li, K, Ca, Na, Zn ...................... H2 ......................... Cu, Ag, Au<br />

E° < 0 E° = 0V E° > 0<br />

o scrierea unei reacţii între un oxidant şi un reducător, cu indicarea produşilor<br />

de reacţie şi a raportului dintre reactanţi, având în vedere că numărul<br />

electronilor cedaţi şi acceptaţi trebuie să fie acelaşi aprecierea spontaneităţii<br />

unei reacţii redox<br />

• Puterea oxidantã respectiv reducãtoare este o mãrime relativă. Una şi aceeaşi<br />

substanţă poate fi oxidant sau reducător în funcţie de partenerul de reacţie şi de<br />

condiţiile de reacţie amfoliţi redox.<br />

• FACTORI CARE INFLUENŢEAZĂ POTENŢIALUL REDOX<br />

Ox + ne - Red<br />

0,<br />

058 [ Ox]<br />

E E0<br />

log<br />

n [Re d]<br />

+ =<br />

potenţialul redox se poate modifica prin modificarea valorii raportului [Ox] / [Red]<br />

- precipitarea [Ox] E<br />

- complexarea [Red] E<br />

influenţa pH-ului în reacţii redox care consumă protoni<br />

Ox + ne - + mH +<br />

+ m<br />

0,<br />

058 [ Ox][<br />

H ]<br />

Red + m/2 H2O E = E0<br />

+ log<br />

- pH-ului [H + ] E<br />

- pH-ului [H + ] E<br />

MnO4 - + 5 e - + 8 H + = Mn 2+ + 4 H2O E0 = 1,52 V<br />

4<br />

b<br />

n<br />

[Re d]


0,<br />

058 [ MnO4<br />

][ H<br />

E = E0<br />

+ log<br />

2+<br />

5 [ Mn ]<br />

8<br />

]<br />

MnO4 - + 3 e - + 4 H + = MnO2 + 2 H2O E0 = 1,67 V<br />

− + 4<br />

0,<br />

058 [ MnO4<br />

][ H ]<br />

E = E0<br />

+ log<br />

4+<br />

3 [ Mn ]<br />

Tabelul 1 - Potenţialul de electrod standard E° (25ºC şi 1 atm) pentru diferite sisteme<br />

redox în solutie apoasă:<br />

Forma oxidatã Numãr de electroni Forma redusã E° V<br />

Li+ 1e- Li -3,05<br />

Ca 2+ 2e- Ca -2,87<br />

Na+ 1e- Na -2,71<br />

H2 2e- 2H- -2,25<br />

Al 3+ 3e- Al -1,66<br />

Mn 2+ 2e- Mn -1,18<br />

Zn 2+ 2e- Zn -0,76<br />

Fe 2+ 2e- Fe -0,44<br />

Cd 2+ 2e- Cd -0,40<br />

Sn 2+ 2e- Sn -0,14<br />

Pb 2+ 2e- Pb -0,13<br />

2H+ 2e- H2 0,00<br />

SO4 2- + 2H+ 2e- SO3 2- + H2O 0,22<br />

Cu 2+ 2e- Cu 0,34<br />

I2 2e- 2I- 0,54<br />

Fe 3+ 1e- Fe 2+ 0,77<br />

Ag + 1e - Ag 0,80<br />

Hg 2+ 2e- Hg 0,85<br />

NO3 -+4H+ 3e- NO+2H2O 0,96<br />

Br2 2e- 2Br- 1,07<br />

MnO2 + 4H+ 2e- Mn 2+ + 2H2O 1,23<br />

Cr2O7 2- + 14H+ 6e- 2Cr 3+ + 7H2O 1,33<br />

Cl2 6e- 2Cl- 1,36<br />

ClO3 - + 6H+ 6e- Cl- + 3H2O 1,45<br />

MnO4 - + 8H+ 5e- Mn 2+ + 4H2O 1,51<br />

F2 2e- 2F- 2,87<br />

5<br />

−<br />

+<br />

C<br />

r<br />

e<br />

s<br />

t<br />

e<br />

a<br />

c<br />

t<br />

i<br />

u<br />

n<br />

e<br />

a<br />

o<br />

x<br />

i<br />

d<br />

a<br />

n<br />

t<br />

a


REACŢII REDOX – EXEMPLE ŞI APLICAŢII<br />

Reacţiile redox se pot desfăşura în soluţie (de obicei apoase) în mediu acid, bazic,<br />

neutru sau în topitură.<br />

În egalarea reacţiilor redox se parcurg următoarele etape:<br />

- scrierea formulelor reactanţior şi produşilor de reacţie<br />

- marcarea elementelor care – şi modifică numărul de oxidare<br />

- bilanţul electronic pentru egalarea numărului de electroni cedaţi şi acceptaţi,<br />

adică stabilirea coeficienţilor de bază ai reacţiei<br />

- bilanţul atomic completarea cu coeficienţi a ecuaţiei chimice, ţinând seama<br />

de conservarea numărului de atomi.<br />

Exemplul 1 – permanganat de potasiu + sulfat de fier (II) + acid sulfuric:<br />

• scrierea formulelor reactanţior şi produşilor de reacţie:<br />

KMnO4 + FeSO4 + H2SO4 ⎯⎯→ MnSO4 + Fe2(SO4)3 + K2SO4 + H2O<br />

• marcarea elementelor care – şi modifică numărul de oxidare:<br />

KMn 7+ O4 + Fe 2+ SO4 + H2SO4 ⎯⎯→ Mn 2+ SO4 + Fe2 3+ (SO4)3 + K2SO4 + H2O<br />

• scrierea proceselor de oxidare şi reducere = semi-reacţia de oxidare şi semi-reacţia de<br />

reducere:<br />

- + 5e-<br />

MnO4 Mn2+ 1<br />

- 1e-<br />

Fe2+ Fe3+ 5<br />

În reducerea Mn(VII) la Mn(II), Mn(VII) acceptă 5e-, deci ionul MnO4 - este oxidantul.<br />

În oxidarea Fe(II) la Fe(III), Fe(II) cedează 1e-, deci ionul Fe(II) este reducătorul.<br />

• “bilanţul electronic” pentru egalarea numărului de electroni cedaţi şi acceptaţi, adică<br />

stabilirea coeficienţilor de bază ai reacţiei:<br />

Mn(VII) + 5e - = Mn 2+ 1 2<br />

Fe 2+ + 1e - = Fe 3+ 5 10<br />

2Mn(VII) + 10Fe 2+ = 2Mn 2+ + 10Fe +3<br />

• completarea ecuaţiei ţinând seama de bilanţul atomic (conservarea numărului de<br />

atomi). Reactia finalã este:<br />

2KMnO4 + 10FeSO4 + 8H2SO4 ⎯⎯→ 2MnSO4 + 5Fe2(SO4)3 + K2SO4 + 8H2O<br />

care poate fi reprezentatã si prin ecuatia ionicã:<br />

MnO4 - + 5Fe 2+ + 8H+ = Mn 2+ + 5Fe 3+ + 4H2O<br />

Există reacţii în care agentul oxidant sau reducător participă la reacţie şi<br />

ca mediu de reacţie, oferind ioni de legãturã în sistem, fără să-şi modifice<br />

numãrul de oxidare.<br />

Exemplul 2 – acid azotic concentrat + cupru:<br />

3Cu 0 + 2HN 5+ O3 + 6HNO3 = 3Cu 2+ (NO3)2 + 2N 2+ O + 4H2O<br />

Cu 0 ⎯ ⎯<br />

−<br />

−2e ⎯ −<br />

+ 3e<br />

⎯ →<br />

⎯ →<br />

N(V) ⎯<br />

6<br />

Cu 2+ 3<br />

N 2+ 2<br />

3Cu 0 + 2N+5 = 3Cu2+ + 2N 2+<br />

Acidul azotic este şi oxidant şi mediu de reacţie.


Exemplul 3 - oxidul de Mn(IV) + HCl concentrat:<br />

MnO2 + 2HCl + 2HCl = MnCl2 + Cl2 + 2H2O<br />

Mn(IV)<br />

+ 2 e-<br />

- 2 e-<br />

2 Cl- Cl 0<br />

2<br />

HCl este atât reducătorul, cât şi mediu de reacţie.<br />

Exemplul 4 – TOPITURA ALCALINĂ OXIDANTĂ:<br />

• sulfat de crom + clorat de potasiu + hidroxid de potasiu:<br />

Cr2 3+ (SO4)3 + KCl 5+ O3 + 10KOH = 2 K2Cr 6+ O4 + KCl 1- + 3K2SO4 + 5H2O<br />

• dioxid de mangan + azotat de potasiu + hidroxid de sodiu:<br />

Mn 4+ O2 + KN 5+ O3 + 2NaOH = Na2Mn 6+ O4 + KN 3+ O2 + H2O<br />

Exemplul 5 – AMFOLIŢI REDOX<br />

– specii chimice care conţin un element la un număr de oxidare intermediar (între minimul şi<br />

maximul pe care le poate atinge), astfel că acestea se comportă ca oxidanţi faţă de reducători<br />

mai puternici decât ele, şi ca reducători faţă de oxidanţi mai puternici decât ele:<br />

M2 IS 4+ O3 ; H2O2 ; M IN 3+ O2 ; CrX3 ; M2 IHP 3+ O3 etc.<br />

• apa oxigenată (reducător) + permanganat de potasiu + acid sulfuric:<br />

2KMn 7+ O4 + 5H2O2 + 3H2SO4 = 2Mn 2+ SO4 + 5O 0 2 + K2SO4 + 8H2O<br />

(O 2- 2 = 2O -1 )<br />

• apă oxigenată (oxidant) + iodură de potasiu + acid sulfuric:<br />

2KI 1- + H2O2 + H2SO4 = I2 0 + 2H2O 2- + K2SO4<br />

Exemplul 6 – REACŢII <strong>DE</strong> DISPROPORŢIONARE = REACŢII <strong>DE</strong> DISMUTAŢIE =<br />

REACŢII <strong>DE</strong> AUTO<strong>OXIDARE</strong> - <strong>REDUCERE</strong><br />

= sunt reacţiile redox în care un element dintr-o specie chimică, aflat la un număr de<br />

oxidare intermediar, participă concomitent la oxidare şi la reducere, formând compuşi în<br />

care are numere de oxidare diferite (este deci şi oxidantul, şi reducătorul în aceea reacţie<br />

redox):<br />

• sulf + hidroxid de sodiu:<br />

3S 0 + S 0 + 6NaOH → Na2S 2- S 6+ O3 + 2Na2S 2- + 3H2O<br />

• manganat(VI) de potasiu + apă:<br />

3K2Mn 6+ O4 + 2H2O → Mn 4+ O2 + 2KMn 7+ O4 + 4KOH<br />

• clor + hidroxid de sodiu:<br />

Cl 0 2 + NaOH NaCl +1 O + NaCl -1 + H2O<br />

Exemplul 7 – REACŢII <strong>DE</strong> SINPROPORŢIONARE<br />

– reacţiile redox în care un element, aflat în aceeaşi substanţă sau în substanţe diferite, la<br />

diferite numere de oxidare, se oxidează şi se reduce ajungând la aceeaşi stare de oxidare,<br />

într-un singur compus:<br />

• clorură de potasiu + clorat de potasiu + acid sulfuric.<br />

5KCl 1- + KCl 5+ O3 + 3H2SO4 → 3Cl2 + 3K2SO4 + 3H2O<br />

7<br />

Mn 2+<br />

1<br />

1


• descompunerea termică a azotitului de amoniu:<br />

N 3- H4N 3+ O2 adică NH4NO2 ⎯ ⎯ →<br />

°C t<br />

N 0 2 + 2H2O<br />

• dioxid de sulf + hidrogen sulfurat:<br />

S 4+ O2 + 2H2S 2- → 3S 0 + 2H2O<br />

FACTORII CARE INFLUENŢEAZĂ REACŢIILE REDOX<br />

1. Mediul de reactie :<br />

- pH-ul neutru, acid sau bazic, influenţeazã modul de desfãşurare al reacţiilor de oxidarereducere.<br />

Aceiaşi reactanţi dar la pH-uri diferite pot genera produşi de reacţie diferiţi – vezi<br />

reacţiile permanganatului de potasiu cu diferiţi reducători, în mediu acid, bazic sau neutru:<br />

2KMn 7+ O4 + 5Na2S 4+ O3 + 3H2SO4 5Na2S 6+ O4 + 2Mn 2+ SO4 + K2SO4 + 3H2O<br />

2KMn 7+ O4 + 3Na2S 4+ O3 + H2O 2Mn 4+ O2 + 3Na2S 6+ O4 + 2KOH<br />

2KMn 7+ O4 + Na2S 4+ O3 + 2KOH 2K2Mn 6+ O4 + Na2S 6+ O4 + H2O<br />

2. Concentraţia<br />

- reacţiile redox sunt reacţii de echilibru (devin totale, ireversibile, când unul din produşii de<br />

reacţie părăseşte sistemul fiind în stare gazoasă sau greu solubil în apă):<br />

Ox1 + Red2 Red1 + Ox2<br />

Sunt cazuri când aceiaşi reactanţi la concentraţii diferite determină formarea unor produşi de<br />

reacţie diferiţi:<br />

• iodura de potasiu + acidul sulfuric diluat – nu este o reacţie redox, ci eliberarea<br />

acidului iodhidric, un acid tare dar volatil, din sarea sa, de către un acid tare şi stabil,<br />

cum este acidul sulfuric:<br />

2KI + H2SO4 dil.→ 2HI↑ + K2SO4<br />

• iodura de potasiu + acid sulfuric concentrat – H2SO4 conc. este un acid cu<br />

caracter oxidant destul de puternic, astfel că ionul iodură se oxidează la iodul<br />

molecular:<br />

2KI 1- + 2H2S 6+ O4 conc. → I 0 2 + S 4+ O2 + K2SO4 + 2H2O<br />

3. Temperatura :<br />

- modifică viteza reacţiilor de oxidare-reducere sau poate determina modificarea produşilor de<br />

reacţie obţinuţi în urma reacţiilor la temperaturi diferite a aceloraşi reactanţi.<br />

1) Creşterea temperaturii produce o creştere considerabilã a vitezei de reacţie pe<br />

seama energiei cinetice a particulelor, implicit a numãrului ciocnirilor eficace din unitatea de<br />

timp:<br />

• acid oxalic + permanganat de potasiu + acid sulfuric:<br />

5H2C 3+ 2O4 +2KMn 7+ O4 +3H2SO4 ⎯ tºC ⎯→10C 4+ O2 +2Mn 2+ SO4 +K2SO4+8H2O<br />

• dicromat de potasiu + acid clorhidric concentrat:<br />

K2Cr 6+ 2O7 + 6HCl - + 8HCl ⎯ tºC ⎯→ 2KCl + 2CrCl3 + 3Cl 0 2 + 7H2O<br />

• sulfat de mangan + dioxid de plumb + acid azotic concentrat:<br />

2MnSO4 + 5PbO2 + 6HNO3 ⎯ tºC ⎯→ 2HMnO4 + 2PbSO4 + 3Pb(NO3)2+2H2O<br />

2) Creşterea temperaturii poate conduce reacţia dintre aceiaşi reactanţi la produşi<br />

diferiţi de reacţie:<br />

• reacţiile clorului cu hidroxidul de sodiu la diferite temperaturi:<br />

Cl 0 2 + NaOH NaCl +1 O + NaCl -1 + H2O t < 40ºC<br />

8


3Cl 0 2 + 6NaOH NaCl 5+ O3 + 5NaCl -1 + 3H2O t = 40 - 70ºC<br />

4Cl 0 2 + 8NaOH NaCl 7+ O4 + 7NaCl -1 + 4H2O t > 70ºC<br />

4. Catalizatorii:<br />

- mãresc viteza reacţiilor redox sau pot determina modificarea produşilor de reacţie obţinuţi în<br />

urma reacţiilor în absenţa şi în prezenţa catalizatorilor, pornind de la aceiaşi reactanţi.<br />

1) Catalizatorii măresc viteza reacţiilor redox prin micşorarea timpului necesar<br />

stabilirii echilibrului redox:<br />

• reacţia de descompunere a apei oxigenate în prezenţa dioxidului de<br />

mangan:<br />

MnO2<br />

H2O2 ⎯⎯→ H2O + 1/2 O2<br />

• reacţia de descompunere a cloratului de potasiu în prezenţa dioxidului de<br />

mangan:<br />

MnO2<br />

KClO3 ⎯⎯→ KCl + 3/2 O2<br />

2) Catalizatorii pot conduce reacţia dintre aceiaşi reactanţi la produşi de reacţie<br />

diferiţi faţă de reacţia necatalizată:<br />

• hidroxid de mangan + brom + hidroxid de potasiu:<br />

în absenţa catalizatorului (CuSO4) oxidarea manganului (II) se face numai pâna la manganul<br />

(IV), în timp ce în prezenţa catalizatorului şi la încălzire oxidarea are loc până la manganul<br />

(VII):<br />

Mn 2+ (OH)2 + Br2 0 + 2KOH → Mn 4+ O2 +2KBr -1 + 2H2O<br />

Cu 2+<br />

2Mn 2+ (OH)2 + 5Br 0 2 + 12KOH ⎯⎯→ 2KMn 7+ O4 + 10KBr -1 + 8H2O<br />

• peroxodisulfat de amoniu + sulfat de mangan + apă:<br />

în absenţa catalizatorului (AgNO3) şi la rece, oxidarea sulfatului de mangan se face numai<br />

până la acidul manganos (dioxid de mangan hidratat), în timp ce în prezenţa catalizatorului la<br />

cald, sulfatul de mangan este oxidat până la acid permanganic:<br />

2+ 4+<br />

la rece<br />

(NH4)2S2O8 + MnSO4 + 3H2O ⎯⎯→ H2MnO3 + (NH4)2SO4 + 2H2SO4<br />

2+ 7+<br />

la cald<br />

5(NH4)2S2O8 + 2MnSO4 +8H2O ⎯⎯→ 2HMnO4 +5(NH4)2SO4+7H2SO4<br />

AgNO3<br />

(NH4)2S2O8 - are numai caracter oxidant (CO) datorită grupării peroxidice O2 -2 = 2O -1 :<br />

H 4N<br />

O2 2- + 2 e - 2O -2<br />

(NH4)2S2O8 + 2 e - (NH4)2SO4 + SO4<br />

O<br />

O<br />

1<br />

O O<br />

S S<br />

O<br />

9<br />

2<br />

O<br />

1<br />

6<br />

O<br />

O<br />

2<br />

2<br />

NH 4<br />

2 -

Hooray! Your file is uploaded and ready to be published.

Saved successfully!

Ooh no, something went wrong!