Oxidationsreduktionsreaktioner som involverar väteperoxid. Väteperoxid

Oxidationsreduktionsreaktioner som inträffar i närvaro av väteperoxid (vattenlösning av väteperoxid - H₂O_{2 (aq)}) utgör ett specialfall som måste analyseras separat, huvudsakligen med avseende på dess balans. Detta beror på att oxygener i väteperoxid, som har Nox lika med -1, antingen kan oxideras eller reduceras.

Låt oss till exempel titta på två fall där det först fungerar som ett oxidationsmedel (reducerande) och sedan som ett reduceringsmedel (oxidationsmedel):

• oxidationsmedel: när väteperoxid reduceras och fungerar som ett oxidationsmedel, genererar det vatten som en produkt.

Om vi ​​lägger till en väteperoxidlösning till en lösning som innehåller jodidjoner (I^-) i ett surt medium kommer vi att ha:

H₂O_{2 (aq)} + Jag^-_(här) + H⁺_(här) → H₂O₍₁₎ + Jag_{2 (s)}

Se till att vatten och jod bildas. Men för att kontrollera om väteperoxiden faktiskt fungerade som ett oxidationsmedel och reducerat, observera bestämningen av oxidationstal (NOx): *

Syre-Nox av väteperoxid minskade från -1 till -2, med tanke på att den fick 1 elektron. Eftersom vi har två oxygener i varje väteperoxidmolekyl (H

₂O₂) kommer Nox-variationen att vara lika med 2.

Så som visas i texten “Redox balansering", Ett nödvändigt steg för att balansera reaktionerna med oxidationsreduktionsmetoden är att invertera värdena på variationerna av Nox med koefficienterna, i detta fall, enligt följande:

* H₂O₂ = 2 (oxNox) = 2 → 2 kommer att vara koefficienten för jag^-;

* Jag^-= ∆Nox = 1 → 1 är koefficienten för H₂O₂.

Således har vi:

1 timme₂O_{2 (aq)} + 2 I^-_(här) + H⁺_(här) → H₂O₍₁₎ + Jag_{2 (s)}

Att slå andra koefficienter genom att balansera genom försök:

• Eftersom det finns två syreatomer i den första delen måste vattenkoefficienten i den andra delen vara lika med 2. Och eftersom det också finns två jodidjoner i den första delen kommer jodkoefficienten i den andra delen att vara 1. Glöm inte att vi måste multiplicera indexet med koefficienten för att hitta rätt mängd atomer och joner i varje medlem:

1 timme₂O_{2 (aq)} + 2 I^-_(här) + H⁺_(här) → 2 H₂O₍₁₎ + 1 jag_{2 (s)}

• Nu återstår det bara att balansera vätekatjonen hos den första delen, och dess koefficient måste vara lika med 2, eftersom den i den andra delen har 4 väten och i den första delen har den redan två:

1 timme₂O_{2 (aq)} + 2 I^-_(här) +2 H⁺_(här) → 2 H₂O₍₁₎ + 1 jag_{2 (s)}

• reduktionsmedel: när väteperoxid oxiderar och fungerar som ett reduktionsmedel, genererar det syre (O₂) som en produkt.

Ett exempel där väteperoxid minskar är när det kommer i kontakt med kaliumpermanganat (KMnO₄). Detta ämne har en mycket karakteristisk violett färg, men när det kommer i kontakt med väteperoxid blir det färglöst. Detta beror på att all mangan som finns i MnO-jonen₄^- av permanganatlösningen reduceras, vilket ger upphov till Mn-jonen²⁺, enligt nedanstående:

^{+1 -1 +7 -2 +1 0 +2 +1 -2}
H₂O₂ + MnO₄^-+ H⁺ → Den₂ + Mn²⁺+ H₂O

Vid beräkning av Nox ser vi att syret i väteperoxid faktiskt oxiderar och orsakar minskningen av mangan:

Som i föregående exempel kommer ∆Nox väteperoxid att vara lika med 2, eftersom det finns två oxygener och var och en tappar en elektron. Därför har vi:

* O₂ = 2 (oxNox) = 2 → 2 kommer att vara koefficienten för MnO₄^-;

* MnO₄^- = ∆Nox = 5 → 5 kommer att vara koefficienten för O₂.

Och som alla₂ kommer från väteperoxid, de två ämnena har samma koefficient:

5 H₂O₂ + 2MnO₄^-+ H⁺ → 5 O₂ + Mn²⁺+ H₂O

Att balansera med testmetoden har vi:

5 timmar₂O₂ + 2 MnO₄^-+ 6 H⁺ → 5 O₂ + 2 Mn²⁺+ 8 timmar₂O

---

* För frågor om hur man beräknar atomer och jonernas oxidationsnummer (Nox) i en reaktion, läs texten "Bestämning av oxidationsnummer (Nox)".

Av Jennifer Fogaça
Examen i kemi

Källa: Brazil School - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/reacoes-oxirreducao-envolvendo-agua-oxigenada.htm