Hidrojen peroksit içeren oksidasyon-redüksiyon reaksiyonları. Hidrojen peroksit

Hidrojen peroksit varlığında meydana gelen oksidasyon-redüksiyon reaksiyonları (sulu hidrojen peroksit çözeltisi - H₂Ö_2(sulu)) esas itibariyle dengesi bakımından ayrı ayrı incelenmesi gereken özel bir durum teşkil etmektedir. Bunun nedeni, -1'e eşit Nox'a sahip hidrojen peroksit içindeki oksijenlerin oksitlenebilmesi veya indirgenebilmesidir.

Örneğin, önce bir oksitleyici ajan (indirgeyici) ve ardından bir indirgeyici ajan (oksitleyici) olarak davrandığı iki duruma bakalım:

• oksitleyici ajan: Hidrojen peroksit indirgendiğinde, oksitleyici bir madde olarak işlev görür, ürün olarak su üretir.

İyodür iyonları içeren bir çözeltiye bir hidrojen peroksit çözeltisi eklersek (I^-) asidik bir ortamda, sahip olacağız:

H₂Ö_2(sulu) + ben^-_(İşte) +H⁺_(İşte) → H₂Ö₍₁₎ + ben_2(ler)

Su ve iyotun oluştuğunu görün. Ancak hidrojen peroksitin gerçekten bir oksitleyici ajan olarak etki edip etmediğini ve indirgenip indirgenmediğini kontrol etmek için oksidasyon sayılarının (NOx) belirlenmesini gözlemleyin:*

Hidrojen peroksitin oksijen Nox'u, 1 elektron aldığına göre -1'den -2'ye düştü. Bununla birlikte, her hidrojen peroksit molekülünde iki oksijenimiz olduğu için (H

₂Ö₂), Nox varyasyonu 2'ye eşit olacaktır.

Yani, metinde gösterildiği gibi “Redoks dengeleme”, oksidasyon-indirgeme yöntemiyle reaksiyonları dengelemek için gerekli bir adım, Nox varyasyonlarının değerlerini katsayılarla tersine çevirmektir, bu durumda aşağıdaki gibi olur:

* H₂Ö₂ = 2 (∆Nox) = 2 → 2 I katsayısı olacak^-;

* BEN^-= ∆Nox = 1 → 1, H'nin katsayısı olacaktır.₂Ö₂.

Böylece, elimizde:

1 saat₂Ö_2(sulu) + 2 ben^-_(İşte) + H⁺_(İşte) → H₂Ö₍₁₎ + ben_2(ler)

Denemelerle dengeleyerek diğer katsayıları vurmak:

• 1. üyede iki oksijen atomu olduğu için 2. üyedeki su katsayısı 2'ye eşit olmalıdır. 1. üyede de iki iyodür iyonu bulunduğundan, 2. üyedeki iyot katsayısı 1 olacaktır. Her üyedeki doğru atom ve iyon miktarını bulmak için indeksi katsayı ile çarpmamız gerektiğini unutmayın:

1 saat₂Ö_2(sulu) + 2 ben^-_(İşte) +H⁺_(İşte) → 2 Saat₂Ö₍₁₎ + 1 ben_2(ler)

• Şimdi geriye sadece 1. üyenin hidrojen katyonunu dengelemek kalıyor ve katsayısının 2'ye eşit olması gerekecek, çünkü 2. üyede 4 hidrojen var ve 1. üyede zaten iki tane var:

1 saat₂Ö_2(sulu) + 2 ben^-_(İşte) +2 Saat⁺_(İşte) → 2 Saat₂Ö₍₁₎ + 1 ben_2(ler)

• indirgen madde: Hidrojen peroksit oksitlendiğinde, indirgeyici ajan olarak hareket ederek oksijen üretir (O₂) bir ürün olarak.

Hidrojen peroksitin azaldığına bir örnek, potasyum permanganat (KMnO) ile temas etmesidir.₄). Bu madde çok karakteristik bir menekşe rengine sahiptir, ancak hidrojen peroksit ile temas ettiğinde renksiz hale gelir. Bunun nedeni, MnO iyonunda bulunan tüm manganez₄^- permanganat çözeltisinin miktarı azaltılarak Mn iyonuna yol açar.²⁺, Aşağıda gösterildiği gibi:

^{+1 -1 +7 -2 +1 0 +2 +1 -2}
H₂Ö₂ + MnO₄^-+ H⁺ →₂ + Mn²⁺+ H₂Ö

Nox'u hesapladığımızda, hidrojen peroksit içindeki oksijenin aslında oksitlendiğini ve manganezin azalmasına neden olduğunu görüyoruz:

Önceki örnekte olduğu gibi, iki oksijen olduğu ve her biri bir elektron kaybettiği için hidrojen peroksitin ∆Nox'u 2'ye eşit olacaktır. Bu nedenle, elimizde:

* Ö₂ = 2 (∆Nox) = 2 → 2 MnO katsayısı olacak₄^-;

*MnO₄^- = ∆Nox = 5 → 5 O'nun katsayısı olacak₂.

Ve tüm O gibi₂ hidrojen peroksitten gelir, iki madde aynı katsayıya sahiptir:

5 H₂Ö₂ + 2MnO₄^-+ H⁺ → 5 Ö₂ + Mn²⁺+ H₂Ö

Deneme yöntemiyle dengeleme, elimizde:

5 saat₂Ö₂ + 2 MnO₄^-+ 6 Saat⁺ → 5 O₂ + 2 Milyon²⁺+ 8 Saat₂Ö

---

* Bir reaksiyondaki atom ve iyonların oksidasyon numarasının (Nox) nasıl hesaplanacağı ile ilgili sorularınız için “Oksidasyon Numarasının (Nox) Belirlenmesi” metnini okuyunuz.

Jennifer Foğaça tarafından
Kimya mezunu

Kaynak: Brezilya Okulu - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/reacoes-oxirreducao-envolvendo-agua-oxigenada.htm