SE-3 oefenopgaven                         V6        reaktievergelijkingen redox

Geef, indien er een reaktie verloopt, de halfreacties en totaalvergelijking :

 

1.         een aangezuurde kaliumpermanganaat-oplossing met oxaalzuur- (H2C2O4)
            oplossing.

            OX:      MNO4- + 8H+ + 5e-      ↔ Mn2+ + 4H2O                      | 2

            RED:   H2C2O4                       ↔ 2CO2(g) + 2H+ +2e=           | 5

            V = VOX – VRED = 1,52 – (-0,49) = 2,01 V : reactie aflopend

            2MnO4- + 16 H+ + 5 H2C2O4   เ 2 Mn2+ + 8 H2O + 10 CO2 + 10 H+

            Waterstofionen voor en na reactie wegstrepen.

            2MnO4- + 6 H+ + 5 H2C2O4    เ 2 Mn2+ + 8 H2O + 10 CO2

 

2.         ijzer(III)oxide met koolmonoxide bij hoge temperatuur, waarbij ijzer ontstaat.

            Vergelijking vanuit tekst:

OX:      Fe3+ + 3e-                    ↔ Fe                                       | 2 opmerking: zit in Fe2O3

            RED:   CO + O2-                     ↔ CO2 + 2 e-                          | 3

            Fe2O3 + 3 CO                         ↔ 2 Fe + 3 CO2

 

3.         lood met verdund salpeterzuur. Hierbij ontstaat o.a NO(g).

            OX:      NO3- + 4 H+ + 3e-        ↔ NO + 2H2O                         | 2

            RED:   Pb                                ↔ Pb2+ + 2e-                           | 3

            V = VOX – VRED = 0,96 – (-0,13) = 1,02 V : reactie aflopend

            3 Pb + 2 NO3- + 8 H+              เ 3 Pb2+ + 2 NO + 4 H2O

 

4.         natrium met water.

            OX:     2 H2O  + 2e-                ↔ H2 + 2 OH-                          | 1

            RED:   Na                                ↔ Na+ + e-ญญญ                              | 2

            V = VOX – VRED = -0,83 – (-2,71) = 1,88 V : reactie aflopend

            2 H2O + 2Na                           เ H2 + 2 OH- + 2 Na+

 

5.         kaliumpermanganaat-oplossing, niet aangezuurd, met natriumsulfiet-opl. Hierbij
            ontstaat  oa MnO2 (s)

            OX:      MnO4- + 2 H2O + 3 e-  ↔ MnO2 + 4 OH-                     | 2

            RED:   SO32- + H2O                ↔ SO42- + 2 H+ + 2 e-             | 3

            2MnO4- + 4H2O + 3 SO32- + H2O ↔ 2 MnO2 + 8 OH- + 3SO42- + 6 H+

            Vox – VRED = 0,57 – (-0,09) = 0,66 V : reactie aflopend

            Voor de reactie zijn er dus 5 watermoleculen, na de reactie reageren OH- en H+ met elkaar tot water.

            Daarna worden de watermoleculen voor en na de pijl tegen elkaar weggestreept.

            Uiteindelijke reactievergelijking: 2 MnO4- + 3 SO32- เ 2 MnO4 + 2 OH- + 3SO42- + H2O

 

6.         methyl-2-propanol met aangezuurde waterstofperoxide oplossing

            Deze opgave is eigenlijk nog niet aan de orde. Wel geldt dat alkoholen kunnen worden geoxideerd

            tot zuren. Dus het methyl-propanol is een reductor, die wordt geoxideerd tot methyl-2 propaanzuur

 

7.         jood-oplossing met natriumthiosulfaatoplossing.

            OX:      I2 + 2 e-                        ↔ 2I-                                        | 1

            RED:   2 S2O32-                      ↔ S4O62- + 2 e-                       | 1

            VOX – VRED = 0,62 – 0,10 = 0,52 V : reactie is aflopend

            I2 + 2 S2O32-                            เ 2 I- + S4O62-

 

8.         kaliumpermanganaat-oplossing met geconcentreerd zoutzuur

            OX: MnO4- + 8 H+ + 5 e-          ↔ Mn2+ + 4 H2O                     | 4

            RED: 2 H2O                            ↔ O2 + 4 H+ + 4 e-                  | 5

            VOX – VRED = 1,52 – 1,23 = 0,29 V : er stelt zich een evenwicht in.

            4 MnO4- + 32 H+ + 10 H2O      ↔ 4 Mn2+ + 16 H2O + 5 O2 + 20 H+

            4 MnO4- + 12 H+ + 10 H2O      ↔ 4 Mn2+ +   6 H2O + 5 O2 + 20 H+

 

9.         natriumthiosulfaat-oplossing met kaliumjodide-oplossing.

            OX:      2 H2O + 2 e-                ↔ H2 + 2 OH-                          | 1 (Dit is de sterkste oxidator in de oplossing !)

            RED:   2 S2O32-                      ↔ S4O62- + 2 e-                       | 1 (Dit is de sterkste reductor in de oplossing !)

            VOX – VRED = -0,83 – 0,10 = - 0,73 V : De reactie verloopt NIET.

 

10.       natriumsulfiet-oplossing met aangezuurde kaliumdichromaat-opl. (er ontstaat oa Cr3+)

            OX:      Cr2O72- + 14 H+ + 6e-  ↔ 2 Cr3+ + 7 H2O                   | 1

            RED:   SO32- + H2O                ↔ SO42- + 2 H+ + 2 e-             | 3

            VOX  - VRED = 1,36 – (-0,09) = 1,54 V : reactie aflopend

            Cr2O72- + 14 8H+ + 3 SO32- + 3 H2O ↔ 2 Cr3+ + 7 4H2O + 3 SO42- + 6 H+

 

11.       de thermolyse van kwik(ll)oxide.

            OX:      Hg2+ + 2 e-                   ↔ Hg (l)                                   | 2

            RED:   2O2-                             ↔ O2 (g) + 4 e-                       | 1

            Van het (geconjugeerde) reductor-oxidator koppel O2-/O2 is geen potentiaal bekend, maar het gaat om een

            Thermolyse, waardoor de energie voor de reactie door de warmte wordt toegevoegd.

            2 Hg2+ + 2 O2-                         ↔ 2 Hg + O2

 

12.       kaliumjodide-oplossing met waterstofperoxide-opiossing.

            OX:      H2O2 + 2 e-                  ↔ 2 OH-                                  | 1

            RED:   2 I-                                ↔ I2 + 2 e-                               | 1

            VOX – VRED = 0,94 – 0,53 = 0,41 V : reactie is aflopend

            H2O2 + 2 I-                               ↔ 2 OH- + I2

 

13.       geconcentreerd salpeterzuur met zilver. Hierbij ontstaat oa NO2 (g)

            In geconcentreerd salpeterzuur zal eerder de reactie van nitraat optreden, waarbij NO ontstaat.

            OX:      NO3- + 4 H+ + 3e-        ↔ NO + 2 H2O                        | 1

            RED:   Ag                                ↔ Ag+ + e-                               | 3

            VOX – VRED = 0,96 – 0,80 = 0,16 V: evenwicht

            NO3- + 4 H+ + 3 Ag                  ↔ NO + 2 H2O + 3 Ag+

            (De beschreven reactie is de volgende: NO3- + 2 H+ + Ag ↔ NO2 + H2O + Ag+

            met een bronspanning van +0,01 V)

 

14.       tin met verdund zwavelzuur.

15.       ethanol met aangezuurde kaliumpermanganaatoplossing

16.       Het roesten van ijzer in vochtige lucht (er ontstaat ijzer(II)hydroxide)

17.       De reactie van een stroomleverende accu, waarbij aan beide polen PbSO4 ontstaat