Oxideringsreduktionsreaktioner, der forekommer i nærværelse af hydrogenperoxid (vandig opløsning af hydrogenperoxid - H2O2 (aq)) udgør et særligt tilfælde, der skal analyseres særskilt, hovedsageligt med hensyn til dets balance. Dette skyldes, at oxygener i hydrogenperoxid, som har Nox lig med -1, enten kan oxidere eller reducere.
Lad os for eksempel se på to tilfælde, hvor det først opfører sig som et oxidationsmiddel (reduktionsmiddel) og derefter som et reduktionsmiddel (oxidationsmiddel):
- oxidationsmiddel: hver gang hydrogenperoxid reduceres og fungerer som et oxidationsmiddel, genererer det vand som et produkt.
Hvis vi tilsætter en hydrogenperoxidopløsning til en opløsning indeholdende iodidioner (I-) i et surt medium, vil vi have:
H2O2 (aq) + Jeg-(her) + H+(her) → H2O(1) + Jeg2 (s)
Se, at der dannes vand og jod. Men for at kontrollere, om hydrogenperoxidet faktisk fungerede som et oxidationsmiddel og reduceret, skal du observere bestemmelsen af oxidationstal (NOx): *
Oxygen Nox af hydrogenperoxid faldt fra -1 til -2, da det fik 1 elektron. Da vi imidlertid har to oxygener i hvert hydrogenperoxidmolekyle (H
2O2), vil Nox-variationen være lig med 2.Som vist i teksten “Redox-afbalancering”, Et nødvendigt skridt til at afbalancere reaktionerne ved redox-metoden er at invertere værdierne af Nox-variationerne med koefficienterne, i dette tilfælde som følger:
* H2O2 = 2 (oxNox) = 2 → 2 vil være koefficienten for I-;
* Jeg-= ∆Nox = 1 → 1 vil være koefficienten for H2O2.
Således har vi:
1 time2O2 (aq) + 2 I-(her) + H+(her) → H2O(1) + Jeg2 (s)
At ramme de andre koefficienter ved at afbalancere ved forsøg:
- Da der er to iltatomer i det første medlem, skal vandkoefficienten i det andet medlem være lig med 2. Og da der også er to iodidioner i det første medlem, vil jodkoefficienten i det andet medlem være 1. Glem ikke, at vi skal multiplicere indekset med koefficienten for at finde den korrekte mængde atomer og ioner i hvert medlem:
1 time2O2 (aq) + 2 I-(her) + H+(her) → 2 H2O(1) + 1 jeg2 (s)
- Nu er det kun tilbage at afbalancere hydrogenkationen fra det første medlem, og dets koefficient skal være lig med 2, fordi det i det andet medlem har 4 hydrogener og i det første medlem har det allerede to:
1 time2O2 (aq) + 2 I-(her) +2 H+(her) → 2 H2O(1) + 1 jeg2 (s)
- reduktionsmiddel: hver gang hydrogenperoxid oxiderer og fungerer som et reduktionsmiddel, genererer det ilt (O2) som et produkt.
Et eksempel, hvor hydrogenperoxid reduceres, er når det kommer i kontakt med kaliumpermanganat (KMnO4). Dette stof har en meget karakteristisk violet farve, men når det kommer i kontakt med hydrogenperoxid, bliver det farveløst. Dette skyldes, at al mangan er til stede i MnO-ionen4- af permanganatopløsningen reduceres, hvilket giver anledning til Mn-ionen2+som vist nedenfor:
+1 -1 +7 -2 +1 0 +2 +1 -2
H2O2 + MnO4-+ H+ → Den2 + Mn2++ H2O
Ved beregning af Nox ser vi, at iltet i hydrogenperoxid faktisk oxiderer og forårsager reduktion af mangan:
Som i det foregående eksempel vil oxNox af hydrogenperoxid være lig med 2, da der er to oxygener, og hver mister en elektron. Derfor har vi:
* O2 = 2 (oxNox) = 2 → 2 vil være koefficienten for MnO4-;
* MnO4- = ∆Nox = 5 → 5 vil være koefficienten for O2.
Og som alle de2 kommer fra hydrogenperoxid, de to stoffer har samme koefficient:
5 H2O2 + 2MnO4-+ H+ → 5 O2 + Mn2++ H2O
Afbalancering efter forsøgsmetoden har vi:
5 timer2O2 + 2 MnO4-+ 6 H+ → 5 O2 + 2 Mn2++ 8 H2O
* For spørgsmål om, hvordan man beregner oxidationsnummeret (Nox) for atomer og ioner i en reaktion, skal man læse teksten "Bestemmelse af oxidationsnummeret (Nox)".
Af Jennifer Fogaça
Uddannet i kemi
Kilde: Brasilien skole - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/reacoes-oxirreducao-envolvendo-agua-oxigenada.htm
