Scheikunde

Redoxreacties

Redoxreacties

Redoxreacties

In deze module worden redoxreacties behandeld en kun je oefenen met opdrachten.

Je kunt zelf kiezen hoe je deze module doorwerkt en wat je wel of niet doet.

Als je begint met de Check en je maakt die goed, ben je eigenlijk al klaar.

Leerdoelen

  • Je kunt aan de hand van binas tabel 48 uitleggen of een redoxreactie plaats kan vinden.
  • Je kunt met behulp van halfreacties uit tabel 48 de reactievergelijking van een redoxreactie opstellen.
  • Je kunt bij een gegeven reactievergelijking uitleggen of het een redoxreacties is.

Uitlegfilmpjes

Kijk onderstaand filmpje voor uitleg over redoxreacties.

 

Kijk onderstaand filmpje voor uitleg over het herkennen van redoxreacties (en onderscheiden van zuur-base reacties).

Redoxreacties: een overzicht

Een oxidator neemt elektronen op, de elektronen staan links van de pijl in een halfreactie.

Een reductor staat elektronen af, de elektronen staan rechts van de pijl in een halfreactie.

In een halfreactie komen altijd elektronen voor, in een totale reactie/redoxreactie niet.

In tabel 48 moet de oxidator boven de reductor staan bij een totale redoxreactie.

 

Een redoxreactie kun je herkennen aan deeltjes die van lading veranderen, dus die voor de pijl een andere lading hebben dan na de pijl.

Voorbeeld: PbO2 + 4 H+ + 2 CuI → 2 Cu2+ + PbI2 + 2 H2O

Voor de pijl heeft Pb een lading van 4+ en na de pijl van 2+. Pb4+ neemt dus elektronen op en reageert als oxidator. Voor de pijl heeft Cu een lading van 1+ en na de pijl van 2+. Cu+ staat dus een elektron af en reageert als reductor. Dus dit is een redoxreactie.

 

Volg bij het opstellen van een redoxreactie het volgende stappenplan:

  • Inventariseer de deeltjes (doe dit zorgvuldig! let goed op lading, oplossing, aangezuurd etc.);
  • Orden de deeltjes (en combinaties) naar Oxidator en Reductor (gebruik Binas 48);
  • Bepaal wat de sterkste oxidator en reductor zijn (gebruik Binas 48);
  • Noteer halfreacties (gebruik Binas 48, zie eventueel Zelf Halreacties opstellen);
  • Maak de e--balans kloppend;
  • Tel de halfreacties op;
  • Streep tegen elkaar weg wat voor en na de pijl hetzelfde is en voer eventueel neutralisatie uit als H+ en OH- aan dezelfde kant van de reactiepijl staan (H+ + OH-  H2O);
  • Bepaal indien nodig of de reactie wel of niet (als evenwicht) kan verlopen.

Oefenen met wat opgaven

Opgave 1.

Leg uit of de volgende reacties redoxreacties zijn:

a] 3 H2S + 2 Al2O3 → 3 H2O + 2 Al2S3

b] 2 FeBr2 + Br2 → 2 FeBr3

c] Pb + PbO2 + 4 H+ + 2 SO42- → 2 PbSO4 + 2 H2O

 

 

Opgave 2.

a] Geef de vergelijkingen van de halfreacties en totaalreactie als joodwater reageert met een oplossing van natriumthiosulfaat.

Bram wil de concentratie jood in 25,00 mL van een oplossing meten door te kijken met hoeveel thiosulfaat dit reageert. Hij voegt 0,0487 M natriumthiosulfaatoplossing toe en vlak voor alle jood op is een beetje zetmeel.

b] Leg uit welke kleuromslag je ziet op het moment dat alle jood op is.

c] Bereken de concentratie jood in Brams oplossing als hij 11,43 mL van de natriumthiosulfaatoplossing heeft toegevoegd als de kleur omslaat.

 

 

Opgave 3.

400 mg van een mengsel van ijzer(II)sulfaatheptahydraat, waarvan een deel van de ijzer(II)ionen is omgezet in ijzer(III)ionen, wordt opgelost in 10 mL water met 10 mL 2 M zwavelzuur. Tamar titreert dit met een oplossing van 0,0523 M kaliumpermanganaat.

a] Geef de vergelijking van het oplossen van ijzer(II)sulfaatheptahydraat in water.

b] Geef met behulp van halfreacties, de vergelijking van de reactie tussen een oplossing van ijzer(II)sulfaat en aangezuurde kaliumpermanganaatoplossing.

c] Leg uit welke kleur ze ziet als alle ijzer(II)sulfaat heeft gereageerd.

d] Bereken het massapercentage ijzer(II)sulfaatheptahydraat in Tamars mengsel als ze 4,81 mL kaliumpermanganaatoplossing heeft toegevoegd als de kleur omslaat.

De antwoorden

Opgave 1.

a] Er zijn geen deeltjes die van lading veranderen, dus geen elektronenoverdracht, dus geen redoxreactie. Dit is een zuur-base reactie waarbij H2S als zuur reageert en O2- als base.

b] Br in Br2 heeft geen lading voor de pijl en het wordt Br-, Br neemt dus een elektron op en reageert als oxidator. Fe heeft voor de pijl een lading van 2+ en na de pijl een lading van 3+, dus staat Fe2+ een elektron af en reageert het als reductor. Dit is dus een redoxreactie.

c] Pb gaat van een lading van 0 naar 2+, staat dus elektronen af en reageert als reductor. In PbO2 heeft Pb een lading van 4+, na de pijl is het Pb2+ (in PbSO4). Pb4+ neemt dus elektronen op en reageert als oxidator. Dus dit is een redoxreactie.

 

 

Opgave 2.

a] Ox I2 + 2 e- → 2 I-

Red 2 S2O32- → S4O62- + 2 e-

Totaalreactie I2 + 2 S2O32- → 2 I- + S4O62-

b] Jood met zetmeel kleurt donkerblauw. Als alle jood is weggereageerd, slaat de kleur om van blauw naar kleurloos.

c] 0,0487 mol/L x 11,43•10-3 L = 5,57•10-4 mol S2O32- is toegevoegd

Dat reageert met 5,57•10-4 / 2 = 2,78•10-4 mol I2

[I2] = 2,78•10-4 / 0,02500 L = 0,0111 M.

 

 

Opgave 3.

a] FeSO4•7H2O(s) → Fe2+(aq) + SO42-(aq) + 7 H2O(l)

b] Ox MnO4- + 8 H+ + 5 e- → Mn2+ + 4 H2O

Red 5 Fe2+ → 5 Fe3+ + 5 e-

Totaalreactie MnO4- + 8 H+ + 5 Fe2+ → Mn2+ + 4 H2O + 5 Fe3+

c] MnO4- ionen kleuren een oplossing paars (zie binas 65B). Zo lang er nog Fe2+ ionen zijn, verdwijnt de paarse kleur als je een druppel permanganaatoplossing toevoegt. Als de Fe2+ ionen op zijn, kleurt de oplossing paars door MnO4-. Zij ziet het dus paars worden.

d] 4,81•10-3 L x 0,0523 mol/L = 2,52•10-4 mol MnO4-

Dat heeft gereageerd met 5 x 2,52•10-4 mol = 1,26•10-3 mol Fe2+

Er was dus 1,26•10-3 mol FeSO4•7H2O

De molaire massa van FeSO4•7H2O is 151,91 + 7x18,015 = 278,015 g/mol.

1,26•10-3 mol x 278,015 g/mol = 0,350 gram FeSO4•7H2O

(0,350 g / 0,400 g) x 100 % = 87,4 massa % FeSO4•7H2O.

 

Bekijk onderstaand filmpje voor een uitgebreide uitleg over deze opgave.

Check

Twee examenvragen besproken

In onderstaande filmpjes wordt een examenvraag besproken.

Je kunt de vragen eerst zelf proberen te maken en dan deze filmpjes bekijken.

  • Het arrangement Redoxreacties is gemaakt met Wikiwijs van Kennisnet. Wikiwijs is hét onderwijsplatform waar je leermiddelen zoekt, maakt en deelt.

    Auteur
    herbert van de voort Je moet eerst inloggen om feedback aan de auteur te kunnen geven.
    Laatst gewijzigd
    2022-01-16 15:29:19
    Licentie

    Dit lesmateriaal is gepubliceerd onder de Creative Commons Naamsvermelding 4.0 Internationale licentie. Dit houdt in dat je onder de voorwaarde van naamsvermelding vrij bent om:

    • het werk te delen - te kopiëren, te verspreiden en door te geven via elk medium of bestandsformaat
    • het werk te bewerken - te remixen, te veranderen en afgeleide werken te maken
    • voor alle doeleinden, inclusief commerciële doeleinden.

    Meer informatie over de CC Naamsvermelding 4.0 Internationale licentie.

    Deze module is gebaseerd op de Wiki "Herhalingsprogramma vwo5 stof scheikunde" van Wouter Renkema.

    Aanvullende informatie over dit lesmateriaal

    Van dit lesmateriaal is de volgende aanvullende informatie beschikbaar:

    Eindgebruiker
    leerling/student
    Moeilijkheidsgraad
    gemiddeld
    Studiebelasting
    4 uur en 0 minuten
  • Downloaden

    Het volledige arrangement is in de onderstaande formaten te downloaden.

    Metadata

    LTI

    Leeromgevingen die gebruik maken van LTI kunnen Wikiwijs arrangementen en toetsen afspelen en resultaten terugkoppelen. Hiervoor moet de leeromgeving wel bij Wikiwijs aangemeld zijn. Wil je gebruik maken van de LTI koppeling? Meld je aan via info@wikiwijs.nl met het verzoek om een LTI koppeling aan te gaan.

    Maak je al gebruik van LTI? Gebruik dan de onderstaande Launch URL’s.

    Arrangement

    IMSCC package

    Wil je de Launch URL’s niet los kopiëren, maar in één keer downloaden? Download dan de IMSCC package.

    Meer informatie voor ontwikkelaars

    Wikiwijs lesmateriaal kan worden gebruikt in een externe leeromgeving. Er kunnen koppelingen worden gemaakt en het lesmateriaal kan op verschillende manieren worden geëxporteerd. Meer informatie hierover kun je vinden op onze Developers Wiki.