Redoxní reakce - základní poznatky

Definice

Redoxní reakce jsou reakce, při nichž se mění oxidační čísla.

Příklad.
C⁰ + O₂⁰ = C^VIO₂^-II
V levé části reakce uhlík a kyslík mají ox. číslo 0, v pravé části reakce už uhlík má ox. číslo IV a kyslík -II.

Redukce

Redukce je tá část reakce, při které se oxidační číslo zmenšuje.
O₂⁰

2O^-II

Redukční činidlo

Redukční činidlo je látka obsahující atomy, které se při reakci oxidují (oxidační číslo atomu se zvětšuje).

Oxidace

Oxidace je tá část reakce, při které se oxidační číslo zvětšuje.
C⁰

C^IV

oxidační činidlo

Oxidační činidlo je látka obsahující atomy, které se při reakci redukují (oxidační číslo atomu se zmenšuje).

Přílkady

Př. 1:

Cu^IIO^-II + H₂⁰ = H₂^IO^-II + Cu⁰

redukce	:	Cu^II Cu⁰
oxidace	:	H₂⁰ 2H^I
redukční činidlo	:	H₂
oxidační činidlo	:	CuO

Př. 2:

Zn⁰ + 2H^ICl^-I = Zn^IICl₂^-I + H₂⁰

redukce	:	H^I H⁰
oxidace	:	Zn⁰ Zn²⁺
redukční činidlo	:	Zn
oxidační činidlo	:	HCl

Úprava redoxních reakcí

Na příkladu
2KMnO₄ + 16HCl = 2MnCl₂ + 5Cl₂ + 2KCl + 8H₂O
mužeme vidět, že úprava některých redoxních reakcí není přiliž jednoduchá a přiřadit správné koeficienty prostým výpočtem dá víc práce nebo se vubec nepodaří. Existuje však postup, jak lze tuto záležitost vyřešit:

1) Musíme určit oxidační čísla všech prvku:
K^IMn^VIIO₄^-II + H^ICl^-I = Mn^IICl₂^-I + Cl₂⁰ + K^ICl^-I + H₂^IO^-II

2) Změnu oxidačních čísel zapíšeme podle následujícího schématu:
Mn^VII + 5e = Mn^II
2Cl^-I - 2e = Cl₂⁰

Pamatujte:

Množství elektronů odevzdaných jedním atomem se rovná množství elektronů přijatých druhým atomem.
při odevzdání elektronů se oxidační číslo atomu zvětší (proces oxidace).
při přijetí elektronů se oxidační číslo atomu zmenší (proces redukce).

3) Aby množství přijatých elektronů Mn^VII se rovnalo množství elektronů odevzdaných
Cl^-I, musíme je vzít v poměru (použijeme křížové pravidlo):
Mn^VII + 5e = Mn^II | 2
2Cl^-I - 2e = Cl₂⁰ | 5

4) V levé a v pravé části rekce k atomu Mn připíšeme zjištěný koeficient 2:
2KMnO₄ + HCl

2MnCl₂ + Cl₂ + KCl + H₂O

5) V pravé části reakce má být 5 molekul chloru. V levé části vedle Cl^-I zatím nemužeme stanovit koeficient, protože Cl^-I se spotřebovává nejen na vytvoření plynného chloru, ale i na vytvoření chloridu.
2KMnO₄ + HCl

2MnCl₂ + 5Cl₂ + KCl + H₂O
Pozor! Uvedené koeficienty nelze měnit jednotlivě. Jestliže to bude nutné, lze všechny tyto koeficienty najednou vynásobit nebo vydělit stejným číslem.

6) Obvyklým zpusobem dopočítáme zbývající koeficienty:
2KMnO₄ + 16HCl = 2MnCl₂ + 5Cl₂ + 2KCl + 8H₂O

7) Konečný vzhled uvedené redoxní reakce měl by vypadat následovně:
2KMnO₄ + 16HCl = 2MnCl₂ + 5Cl₂ + 2KCl + 8H₂O
Mn^VII + 5e = Mn^II | 2
2Cl^-I - 2e = Cl₂⁰ | 5

redukce	:	Mn^VII Mn^II
oxidace	:	2Cl^-I Cl₂⁰
redukční činidlo	:	HCl
oxidační činidlo	:	KMnO₄