uit tabel 65 van Binas de kleuren van diverse oplossingen en vaste stoffen afleiden.
Na hoofdstuk 3 kun je:
voorspellen welke waarnemingen je kunt doen bij het uitvoeren van redoxreacties, met betrekking tot de kleur van het reactiemengsel (aan de hand van tabel 48 en 65B van Binas),
voorspellen of een redoxreactie wel of niet zal verlopen, en of er wel of niet een evenwichtsreactie zal ontstaan,
aan de hand van Binas het verschil in reactiviteit aangeven tussen verdund en geconcentreerd salpeterzuur.
3.1 Survival Challenge Intro
Het maken van jood
Nu we de juiste stoffen voor het maken van vuur kennen, is het zaak om deze te verkrijgen. De jodide-ionen die we als joodtinctuur al in bezit hebben, moeten worden omgezet naar het vaste jood. Jodide-ionen zijn negatief geladen en hebben dus een elektron meer dan het vaste jood. Misschien heb je iets aan je scheikundekennis die je in dit hoofdstuk op gaat doen om tot een oplossing te komen.
3.2 Theorie
Wel of geen reactie
Een sterke reductor en een sterke oxidator reageren zeer heftig met elkaar. Maar niet alle oxidatoren en reductoren reageren ook echt met elkaar. Kijk naar de volgende filmpjes en:
1) bepaal welke metalen wel en welke metalen niet met zoutzuur (H+) reageren, en
2) zoek van elk metaal op welke positie het heeft in Binas-tabel 48 ten opzichte van de positie van H+.
Wat valt je op?
Standaardelektronenpotentiaal
Reactie of evenwicht
Wat bepaalt eigenlijk de sterkte van een oxidator of een reductor onder standaardomstandigheden?
Je hebt gezien dat niet iedere oxidator of reductor even sterk is. Zwakke oxidatoren en reductoren reageren bijna niet, sterke oxidatoren en reductoren kunnen weer heel snel reageren. Je moet het volgende onthouden:
Hoe makkelijker een oxidator elektronen opneemt, hoe sterker de oxidator en hoe hoger de standaardelektronenpotentaal.
Hoe makkelijker een reductor elektronen afstaat hoe sterker de reductor en hoe lager de standaardelektronenpotentiaal.
In Binas-tabel 48 staat een groot aantal oxidatoren ingedeeld naar afnemende oxidatorsterkte. Naast de oxidatoren staan de reductoren. Deze zijn toenemend in sterkte. Linksboven staat de sterkste oxidator (F2) en rechtsonder staat de sterkste reductor (Li).
Redoxkoppels. Wanneer een oxidator een elektron opneemt ontstaat er weer een reductor, en andersom. In een redoxkoppel heeft een sterke oxidator altijd een zwakke 'geconjugeerde' reductor. Een sterke reductor heeft altijd een zwakke 'geconjugeerde' oxidator.
Wanneer verloopt een redoxreactie?
Wanneer we in de vorige filmpjes keken of een reactie verliep, zagen we dat bij een negatieve standaardpotentiaal van het metaal de reactie wél verliep (bij tin matig) en bij een positieve standaardpotentiaal de reactie niet verliep.
Je kunt je voorstellen dat wanneer we een sterkere oxidator hadden genomen dan H+, dat koper of goud ook wel hadden gereageerd. Wanneer we willen weten of een redoxreactie verloopt, moeten we niet alleen kijken naar de standaardpotentiaal van bijvoorbeeld de reductor, maar naar het verschil tussen de standaardpotentiaal van de reductor en de standaardpotentiaal van de oxidator.
Je kunt je voorstellen dat er geen harde scheidslijn is op basis waarvan je kan bepalen of een reactie wel verloopt of niet. Je kunt de volgende vuistregel gebruiken: wanneer het verschil tussen de standaardpotentialen van de oxidator en reductor groter is dan 0,30 verloopt de reactie. Wanneer het verschil kleiner is dan -0,30 dan verloopt deze niet. Wanneer de waarde hier tussenin ligt dan spreken we van een evenwichtsreactie.
Dus:
Vox-Vred > 0,30 de reactie is aflopend
0,3 > Vox-Vred > -0,30 het is een evenwichtsreactie
Vox-Vred < -0,30 de reactie verloopt niet
Voorspellen: wel of geen reactie
Je hebt nu van een aantal verschillende metalen gezien of ze reageren met zoutzuur. Probeer voor de metalen in de simulatie hieronder te voorspellen of deze reageren. Kijk ook naar het filmpje op moleculair niveau door in te zoomen.
Klik hieronder om de opgavengenerator te openen die meer dan 800 verschillende redoxreacties presenteert met de vraag of de reactie wel of niet zal verlopen en wat de totaalreactie zal zijn.
3.4 Experimenteel
Practicum: zes redoxreacties
In de vorige paragrafen heb je geleerd hoe je halfreacties kunt opstellen en hoe je daarvan een totaalreactie kunt maken. Dit practicum gaat over de redoxtabel uit Binas. Je gaat eerst aan de hand van de verschillende experimenten die beschreven staan in het Word-document de totaalreacties opstellen en de verschillende waarnemingen die je gaat doen voorspellen.
Nitraationen (NO3-) zijn goede oxidatoren, mits er voldoende zuur aanwezig is. De meest ideale manier om H+-ionen en NO3- bij elkaar te voegen is via salpeterzuur (HNO3). Wanneer we echter in de redoxtabel kijken, dan zien we dat NO3- in combinatie met H+ er maar liefst drie keer in staat:
1) NO3-+ 4H+ + 3 e- <--> NO + 2H2O
2) NO3-+ 3H+ + 2 e- <--> HNO2 + H2O
3) NO3-+ 2H+ + 1 e- <--> NO2 + H2O
Welke halfreactie precies plaatsvindt, hangt af van de omstandigheden.
Koper en salpeterzuur
Kijk naar onderstaand filmpje. De reactie vindt plaats tussen salpeterzuur en koper. Je kunt straks kiezen uit drie reactievergelijkingen. Probeer er met behulp van tabel 65B uit Binas, en de waarnemingen die je doet, achter te komen welke reactievergelijking hier van toepassing is. Kijk om te beginnen naar de linker erlenmeyer. In deze erlenmeyer zit geconcentreerd salpeterzuur, in de rechter erlenmeyer zit verdund salpeterzuur.
3.6 Diagnostische toets
Diagnostische toets
Maak de diagnostische toets van dit hoofdstuk en bespreek je resultaat met de PAL.
3.7 Survival Challenge
3.8 Hoorcollege 2
Hoorcollege 2
Bereid dit hoorcollege goed voor door van tevoren je vragen in het forum te plaatsen. Je docent weet dan welke vragen er spelen. Probeer er voor te zorgen dat er geen dubbele vragen in het forum komen te staan. Wanneer je een vraag hebt die al is gesteld, zet er dan bij dat jij die vraag ook hebt.
Het arrangement 4 H3 Redoxtotaalreacties is gemaakt met
Wikiwijs van
Kennisnet. Wikiwijs is hét onderwijsplatform waar je leermiddelen zoekt,
maakt en deelt.
Auteur
Bètapartners
Je moet eerst inloggen om feedback aan de auteur te kunnen geven.
Laatst gewijzigd
2015-05-08 14:50:11
Licentie
Dit lesmateriaal is gepubliceerd onder de Creative Commons Naamsvermelding-GelijkDelen 3.0 Nederland licentie. Dit houdt in dat je onder de voorwaarde van naamsvermelding en publicatie onder dezelfde licentie 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.
Dit materiaal is achtereenvolgens ontwikkeld en getest in een SURF-project (2008-2011: e-klassen als voertuig voor aansluiting VO-HO) en een IIO-project (2011-2015: e-klassen&PAL-student). In het SURF project zijn in samenwerking met vakdocenten van VO-scholen, universiteiten en hogescholen e-modules ontwikkeld voor Informatica, Wiskunde D en NLT. In het IIO-project (Innovatie Impuls Onderwijs) zijn in zo’n samenwerking modules ontwikkeld voor de vakken Biologie, Natuurkunde en Scheikunde (bovenbouw havo/vwo). Meer dan 40 scholen waren bij deze ontwikkeling betrokken.
Organisatie en begeleiding van uitvoering en ontwikkeling is gecoördineerd vanuit Bètapartners/Its Academy, een samenwerkingsverband tussen scholen en vervolgopleidingen. Zie ook www.itsacademy.nl
De auteurs hebben bij de ontwikkeling van de module gebruik gemaakt van materiaal van derden en daarvoor toestemming verkregen. Bij het achterhalen en voldoen van de rechten op teksten, illustraties, en andere gegevens is de grootst mogelijke zorgvuldigheid betracht. Mochten er desondanks personen of instanties zijn die rechten menen te kunnen doen gelden op tekstgedeeltes, illustraties, enz. van een module, dan worden zij verzocht zich in verbinding te stellen met de programmamanager van de Its Academy (zie website).
Gebruiksvoorwaarden: creative commons cc-by sa 3.0
Handleidingen, toetsen en achtergrondmateriaal zijn voor docenten verkrijgbaar via de bètasteunpunten.
Aanvullende informatie over dit lesmateriaal
Van dit lesmateriaal is de volgende aanvullende informatie beschikbaar:
Toelichting
Deze les maakt onderdeel uit van de e-klas 'Survival in de Afrikaanse Bush' voor VWO 5 voor het vak scheikunde.
Nu we de juiste stoffen voor het maken van vuur kennen, is het zaak om deze te verkrijgen. De jodide-ionen die we als joodtinctuur al in bezit hebben, moeten worden omgezet naar het vaste jood. Jodide-ionen zijn negatief geladen en hebben dus een elektron meer dan het vaste jood. Misschien heb je iets aan je scheikundekennis die je in dit hoofdstuk op gaat doen om tot een oplossing te komen.
