Redoksreaksie

'n Redoksreaksie is 'n chemiese reaksie waarin die oksidasietoestande van stowwe verander.

Dit beteken dat elektrone in 'n redoksreaksie van die een spesie na 'n ander oorgedra word. 'n Voorbeeld is die reaksie van waterstof en suurstof wat water vorm:

$2H_{2}+O_{2}\to 2H_{2}O$

Die oksidasietoestand van die elemente is 0, maar in water is die oksidasietoestand van H +1 en van O -2. Dit wil sê dat twee elektrone oorgedra is van die waterstofatome na die suurstofatoom.

Gebalanseerde reaksievergelykings

Dis nie altyd eenvoudig 'n vergelyking van 'n redoksreaksie te balanseer nie. 'n Voorbeeld is die reaksie van permanganaat met nitriet in waterige oplossing.

$MnO_{4}^{-}+NO_{2}^{-}\to Mn^{2+}+NO_{3}^{-}$

Oksidasietoestande en aantal oorgedraagde elektrone

Die reaksie kan altyd in twee halfreaksies opgedeel word, als mens eers die oksidasietoestande bepaal. Die oksidasietoestand van die mangaanatoom verander van +7 na +2 en dit vereis 5 elektrone:

$Mn^{7+}+5e^{-}\to Mn^{2+}$

Die oksidasietoestand van die stikstofatome verander van +3 na +5 en dit lewer twee elektrone.

$N^{3+}\to N^{5+}+2e^{-}$

Waterbalans

Die mangaanspesie is egter nie die Mn⁷⁺-ion nie, maar die permanganaation MnO₄^- en om die suurstofatome wat dit bevat te balanseer, moet ons daarom watermolekule toevoeg:

$MnO_{4}^{-}+5e^{-}\to Mn^{2+}+4H_{2}O$

Nou het ons waterstofatome aan die regterkant ingevoer en dit vereis H⁺-ione aan die linkerkant om hierdie element te balanseer

$8H^{+}+MnO_{4}^{-}+5e^{-}\to Mn^{2+}+4H_{2}O$

Ook die stikstofspesies is oksokomplekse en dit verei: 'n waterbalans

$NO_{2}^{-}\to NO_{3}^{-}+2e^{-}$

$H_{2}O+NO_{2}^{-}\to NO_{3}^{-}+2e^{-}+2H^{+}$

Die halfreaksies saamvoeg

Die twee gebalanseerde halfreaksies is:

$8H^{+}+MnO_{4}^{-}+5e^{-}\to Mn^{2+}+4H_{2}O$

$H_{2}O+NO_{2}^{-}\to NO_{3}^{-}+2e^{-}+2H^{+}$

Hulle kan net dan gekombineer word as hulle dieselfde aantalle elektrone betref. Dit kan bereik word deur die eerste vergelyking met 2 en die tweede met 5 te vermenigvuldig.

$16H^{+}+2MnO_{4}^{-}+10e^{-}\to 2Mn^{2+}+8H_{2}O$

$5H_{2}O+5NO_{2}^{-}\to 5NO_{3}^{-}+10e^{-}+10H^{+}$

Opruim

Nou kan ons kombineer en die elektrone skrap

$16H^{+}+2MnO_{4}^{-}+5H_{2}O+5NO_{2}^{-}\to 2Mn^{2+}+8H_{2}O+5NO_{3}^{-}+10H^{+}$

Dit kan vereenvoudig word tot:

$6H^{+}+2MnO_{4}^{-}+5NO_{2}^{-}\to 2Mn^{2+}+3H_{2}O+5NO_{3}^{-}$

Sien ook

• elektrolise
• elektrochemie
• elektrochemiese sel