Odpowiedź :
Stopnie utlenienia pierwiastków:
0 I -II I -I 0
F₂ + H₂O → HF + O₂
Reakcja utleniania:
-II 0
2O²⁻ → 2O + 4e⁻
Reakcja redukcji:
0 -I
2F + 2e⁻ → 2F⁻
Równania połówkowe:
-II 0
2O²⁻ → 2O + 4e⁻
0 -I
2F + 2e⁻ → 2F⁻
Utleniaczem jest F (na 0 stopniu utlenienia)
Reduktorem jest O²⁻ (na -II stopniu utlenienia)
Współczynniki stechiometryczne:
2F₂ + 2H₂O → 4HF + O₂
Reakcje redoks
Jak ustalić stopnie utlenienia pierwiastków w podanych związkach?
Stopień utlenienia pierwiastków w stanie wolnym jest równy 0 (zero), a więc związki:
- F₂
- O₂
mają stopień utlenienia równy 0.
W związkach suma stopni utlenienia pierwiastków tworzących związek jest równa 0. Wodór w związkach przyjmuje przeważnie stopień I, a tlen -II. Więc w cząsteczce H₂O:
- stopień utlenienia H to I
- stopień utlenienia O to -II
- sprawdzenie: 2·I + (-II) = II - II = 0
W cząsteczce HF, wiemy że wodór ma stopień utlenienia I, więc fluor musi mieć stopień utlenienia -I:
- stopień utlenienia H to I
- stopień utlenienia F to -I
- sprawdzenie: I + (-I) = II - II = 0.
Jak rozpoznać reakcję utlenienia i reakcję redukcji?
W wyniku reakcji utlenienia pierwiastek zwiększa swój stopień utlenienia.
Natomiast w wyniku reakcji redukcji pierwiastek zmniejsza swój stopień utlenienia.
-II 0
2O²⁻ → 2O + 4e⁻
Jest to reakcja utlenienia, ponieważ tlen zwiększył swój stopień utlenienia z -II na 0 i cztery dwa elektrony.
0 -I
2F + 2e⁻ → 2F⁻
Jest to reakcja redukcji, ponieważ fluor zmniejszył swój stopień utlenienia z 0 na -I i przyjął 2 elektrony.
Czym jest utleniacz a czym reduktor?
Utleniacz to związek, który ulega reakcji redukcji.
Reduktor to związek, który ulega reakcji utlenienia.
Jak dobrać współczynniki stechiometryczne w tej reakcji?
-II 0
2O²⁻ → 2O + 4e⁻
0 -I
2F + 2e⁻ → 2F⁻ /·2
W obu równaniach połówkowych musimy mieć po tyle samo elektronów, więc równanie drugie pomnożymy przez dwa:
-II 0
2O²⁻ → 2O + 4e⁻
0 -I
4F + 4e⁻ → 4F⁻
Następnie połączymy oba równania w jedno:
2O²⁻ + 4F + 4e⁻ → 2O + 4e⁻ + 4F⁻
Następnie skrócimy z obu stron to co się da (czyli elektrony):
2O²⁻ + 4F → 2O + 4F⁻
Powyższe liczby atomów i jonów możemy uwzględnić w równaniu reakcji:
2F₂ + 2H₂O → HF + O₂
Pozostaje nam dobrać współczynnik stechiometryczny przed HF. Jeśli z lewej strony reakcji mamy 4 atomy F i 4 atomy H to przed HF zapiszemy współczynnik stechiometryczny 4:
2F₂ + 2H₂O → 4HF + O₂
#SPJ4