Zaznacz Równanie Reakcji Chemicznej Która Nie Jest Reakcją Redoks

Dzień dobry wszystkim! Dzisiaj zajmiemy się zadaniem polegającym na wskazaniu reakcji chemicznej, która nie jest reakcją redoks. Na pierwszy rzut oka może się to wydawać skomplikowane, ale obiecuję, że po krótkim wyjaśnieniu, stanie się to proste jak bułka z masłem.

Zacznijmy od podstaw. Reakcja redoks, to reakcja utleniania-redukcji. Co to oznacza? Utlenianie to proces, w którym atom, jon lub cząsteczka traci elektrony. Z kolei redukcja to proces, w którym atom, jon lub cząsteczka te elektrony zyskuje. Ważne jest, że utlenianie i redukcja zawsze idą w parze! Nie możemy mieć jednego bez drugiego. Jeżeli coś się utlenia (oddaje elektrony), to coś innego musi się zredukować (te elektrony przyjąć).

Jak to rozpoznać w równaniu chemicznym? Szukamy zmiany stopni utlenienia atomów. Stopień utlenienia to umowna liczba, która przypisuje elektrony atomom w związku chemicznym. Pamiętajcie, że stopnie utlenienia to umowa, a nie realny ładunek! Ale są bardzo pomocne w identyfikacji reakcji redoks.

Spójrzmy na kilka przykładów.

Przykład 1:

2Na + Cl2 -> 2NaCl

W tej reakcji sód (Na) przechodzi ze stopnia utlenienia 0 (w stanie wolnym) do stopnia utlenienia +1 (w NaCl). Czyli sód oddał elektron, utlenił się. Chlor (Cl) przechodzi ze stopnia utlenienia 0 (w Cl2) do stopnia utlenienia -1 (w NaCl). Czyli chlor przyjął elektron, zredukował się. Mamy zmianę stopni utlenienia, więc to jest reakcja redoks.

Przykład 2:

H2 + O2 -> 2H2O

Tutaj wodór (H) przechodzi ze stopnia utlenienia 0 (w H2) do stopnia utlenienia +1 (w H2O). Utlenił się. Tlen (O) przechodzi ze stopnia utlenienia 0 (w O2) do stopnia utlenienia -2 (w H2O). Zredukował się. Znowu zmiana stopni utlenienia, więc reakcja redoks.

Przykład 3:

NaOH + HCl -> NaCl + H2O

W tej reakcji, sprawdźmy stopnie utlenienia. Sód (Na) w NaOH ma stopień utlenienia +1 i w NaCl również +1. Tlen (O) w NaOH ma stopień utlenienia -2 i w H2O też -2. Wodór (H) w NaOH ma stopień utlenienia +1 i w H2O również +1. Chlor (Cl) w HCl ma stopień utlenienia -1 i w NaCl też -1. Nie ma zmian stopni utlenienia! Ta reakcja nie jest reakcją redoks. To jest reakcja zobojętniania (kwas reaguje z zasadą).

A teraz kilka wskazówek, jak szybko odróżnić reakcję redoks od niereakcji redoks.

Reakcje syntezy z pierwiastków w stanach wolnych są zazwyczaj redoks: Jeżeli mamy pierwiastki w stanie wolnym (np. O2, N2, metale w postaci atomowej), które reagują ze sobą, tworząc związek, to bardzo prawdopodobne, że to reakcja redoks. Tak jak w przykładach z sodem i chlorem oraz wodorem i tlenem.
Reakcje spalania są zawsze redoks: Spalanie to reakcja z tlenem, w której wydziela się ciepło i światło. Tlen zawsze zmienia stopień utlenienia z 0 na -2, a spalana substancja zwykle się utlenia.
Reakcje zobojętniania (kwas + zasada) zazwyczaj NIE są redoks: Tak jak w przykładzie z NaOH i HCl.
Reakcje strąceniowe zazwyczaj NIE są redoks: Reakcje strąceniowe to reakcje, w których z roztworu wytrąca się nierozpuszczalny osad. Przykład: AgNO3 + NaCl -> AgCl↓ + NaNO3. W tym przypadku jony Ag+, NO3-, Na+ i Cl- nie zmieniają swoich stopni utlenienia.
Reakcje wymiany podwójnej (metatezy) zazwyczaj NIE są redoks: Reakcje wymiany podwójnej to reakcje, w których dwa związki wymieniają się jonami. Przykładem jest reakcja strąceniowa, ale nie tylko.

Teraz kilka bardziej zaawansowanych przykładów.

Przykład 4:

KMnO4 + HCl -> KCl + MnCl2 + H2O + Cl2

Ta reakcja jest bardziej skomplikowana. Musimy dokładnie przeanalizować stopnie utlenienia.

Mangan (Mn) w KMnO4 ma stopień utlenienia +7, a w MnCl2 ma stopień utlenienia +2. Czyli mangan się zredukował (przyjął elektrony).
Chlor (Cl) w HCl ma stopień utlenienia -1, a w Cl2 ma stopień utlenienia 0. Czyli chlor się utlenił (oddał elektrony).

Mamy zmianę stopni utlenienia, więc to jest reakcja redoks.

Przykład 5:

(NH4)2Cr2O7 -> Cr2O3 + N2 + H2O

Ta reakcja rozkładu dichromianu amonu jest dość widowiskowa.

Chrom (Cr) w (NH4)2Cr2O7 ma stopień utlenienia +6, a w Cr2O3 ma stopień utlenienia +3. Zredukował się.
Azot (N) w (NH4)2Cr2O7 ma stopień utlenienia -3, a w N2 ma stopień utlenienia 0. Utlenił się.

Znowu reakcja redoks.

Przykład 6:

BaCl2 + Na2SO4 -> BaSO4 + 2NaCl

Sprawdzamy stopnie utlenienia:

Bar (Ba) w BaCl2 ma stopień utlenienia +2 i w BaSO4 też +2.
Chlor (Cl) w BaCl2 ma stopień utlenienia -1 i w NaCl też -1.
Sód (Na) w Na2SO4 ma stopień utlenienia +1 i w NaCl też +1.
Siarka (S) w Na2SO4 ma stopień utlenienia +6 i w BaSO4 też +6.
Tlen (O) w Na2SO4 ma stopień utlenienia -2 i w BaSO4 też -2.

Brak zmian stopni utlenienia. To nie jest reakcja redoks. Jest to reakcja strąceniowa, w której wytrąca się osad BaSO4.

Podsumowując, aby określić, czy dana reakcja jest reakcją redoks, należy sprawdzić, czy zmieniają się stopnie utlenienia atomów biorących w niej udział. Jeśli tak, to jest to reakcja redoks. Jeśli nie, to nie jest to reakcja redoks. Pamiętajcie o tych kilku wskazówkach, które pomogą wam szybko odróżnić reakcje redoks od niereakcji redoks.

Mam nadzieję, że to wyjaśnienie było pomocne. Jeżeli macie jakieś pytania, śmiało pytajcie! Powodzenia w rozwiązywaniu zadań!