Reaccions Redox i Potencial Estàndard

NOMBRE D’OXIDACIÓ. OXIDANTS I REDUCTORS

Nox d'un element: Indica com és l'ambient electrònic d'un element. Relacionat amb l'electronegativitat.

Definició de procés redox

Procés on un element augmenta el seu Nox i un altre el disminueix. Oxidació → augment del Nox. Reducció → reducció del Nox.

AJUST REACCIONS REDOX. ESTEQUIOMETRIA REDOX

Mètode del ió-electró: Basat en les reaccions que es produeixen en els elèctrodes dels processos electroquímics. El procés es descompon en dues semireaccions: Oxidació i Reducció. S'aplica Conservació de la Massa i la Càrrega. Escriure les semirreaccions. Ajust de tots els àtoms, excepte H i O. Ajust àtoms Oxigen, afegint H2O. Ajust àtoms Hidrogen, afegint H+. Aplicar Conservació de la Càrrega: afegint e-. Sumar semireaccions i simplificar.

En medi BÀSIC

Ajust Oxigen, afegint OH ̄. Ajust Hidrogen, afegint OH ̄ i H2O.

VOLUMETRIES REDOX

Procés que permet determinar la concentració d’una disolució fent-la reaccionar en una reacció redox amb una altra de concentració coneguda. Punt d’equivalència: Instant on es completa la reacció entre oxidant i reductor. Pot determinar-se de diverses maneres: Mesurant el potencial elèctric. Canvi brusc indica el punt d’equivalència. Utilitzant indicadors redox: Substàncies amb color diferent en les formes oxidada i reduïda.

POTENCIAL DE REDUCCIÓ ESTÀNDARD

Pila → produeix treball elèctric a partir d'un procés redox. Aquesta transferència de e- pot produir treball si separem els dos processos en llocs diferents i obliguem als e- a passar per un circuit. Comunicació entre compartiments. Pont salí envà porós. Permet mantenir un equilibri entre càrregues. El desequilibri acabaria aturant el procés. Representació de la pila ÀNODE || CÀTODE. Potencial d’una pila. Una diferència de potencial entre elèctrodes crea corrent elèctric. Les càrregues negatives es mouen cap a potencials (E) creixents. Potencial estàndard (E0): Concentracions: 1M. Pressions parcials: 1 atm. T = 25 °C. Potencials d'elèctrode: Pot establir-se una escala relativa de potencials. Elèctrode de H2: referència, amb valor E0 = 0 V. Potencials +: Més tendència a reduir-se (sentit directe). Més tendència a produir-se que la reacció del H2. Potencials -: Més tendència a oxidar-se (sentit contrari). Menys tendència a produir-se que la reacció del H2. Podem calcular el potencial de qualsevol semirreacció front al H2: Taula de potencials de reducció.

Espontaneïtat d'una reacció redox

En condicions estàndard, els valors de E0 serveixen per predir l'espontaneïtat d'una reacció. E0 > 0: espontani. E0 < 0: no espontani.

LLEIS DE FARADAY DE L’ELECTRÒLISI

Electròlisi: Un corrent elèctric provoca un procés redox. Cal fer un balanç de càrrega transferida i de substància formada. I = Q/t mesura intensitat corrent 1A = coulombs/seg. 1º La massa dipositada és proporcional a la càrrega que ha circulat. 2º m(g) = M · Q/n · F, M = masa molar de X, n = càrrega de X, F = càrrega d’1 mol de e-. 1F ≈ 96500C (1F = NA · e−).

APLICACIONS DE LES REACCIONS REDOX

Producció d’elements químics no es troben lliures a la natura. Purificació de metalls. Producció de compostos químics. Oxidació del Fe. Prevenció de la corrosió dels metalls. Galvanoplàstia: recobrir un mettal amb un altre. Piles. Acumulador (bateria de plom). Pila (cel·la) de combustible.