Redoxní reakce, elektrochemie
Přihlásit se
Redoxní reakce, elektrochemie (10/14) · 5:03

Disproporcionace Existuje speciální typ oxidačně-redukčních reakcí, ve kterém se oxiduje i redukuje stejný prvek. Takovým reakcím se říká disproporcionace.

Navazuje na Chemické reakce a rovnováhy.
Ve většině oxidačně-redukčních reakcích se něco oxiduje a něco se zase redukuje. Ale v některých těchto reakcích je jedná látka zároveň oxidována i redukována. Tyto reakce se jmenují disproporcionační. Zde je jeden z nejznámějších příkladů, rozklad peroxidu vodíku. Zde nalevo je peroxid vodíku, H₂O₂. Pokud přidáme katalyzátor, třeba jodid draselný, peroxid vodíku zreaguje ve vodu a kyslík. Přidělme tedy oxidační stavy či oxidační čísla v této rovnici. Začneme s kyslíkem a molekulou vody. Je více způsobů, jak přidělit oxidační stavy. Nejjednodušší je zapamatovat si pravidla, která najdete v každé učebnici chemie. Pokud máte kyslík ve vodě, oxidační stav kyslíku je minus dva. Pokud máte molekulu O₂, jako zde vpravo, oxidační stav této molekuly je nula. Zde vlevo, peroxid vodíku je pravě ten zvláštní případ, kdy kyslík v peroxidu vodíku má oxidační stav minus jedna. Takže, buď si toto zapamatujete, nebo je jiný způsob, jak určit, o jaké oxidační stavy se jedná. Musíte zakreslit strukturu s tečkami, a přemýšlet o elektronegativitě. Začněme tedy opět s molekulou vody. Víme, že tyto vazby obsahují dva elektrony, Nakreslím tyto elektrony zde. Víme, že kyslík má větší elektronegativitu než vodík. Pokud o tom tedy takto přemýšlíte, můžete přemýšlet o těchto elektronech, jak jsou přitahovaní ke kyslíku. Dalo by se říct, že jde o iontovou vazbu. I když o iontovou vazbu nejde. Vidíte, že kyslík tím pádem dostane všechny tyto elektrony. Kyslík má běžně šest valenčních elektronů. Tedy šest valenčních elektronů. Zde je ale obklopen osmi. Takže šest minus dva se rovná minus dva. A to je samozřejmě to samé číslo, které jsme si zapamatovali. Ale řešením tohoto pomocí elektronegativity nám pomáhá pochopit oxidační stavy lépe. Teď zkusme kyslík v molekule O₂. Opět se zamysleme nad vazbami. Každá vazba má dva elektrony. Zde máme dvojitou vazbu. V tomto případě je kyslík vázán přímo na druhý atom kyslíku, takže oba atomy mají stejnou elektronegativitu. Musí sdílet tyto elektrony. A protože máme celkem čtyři elektrony, každý atom kyslíku dostane dva. Takže můžeme tyto elektrony rozdělit. Kyslík má běžně šest elektronů, je obklopen šesti elektrony. Takže šest minus šest je nula. Tedy oxidační stav nula. Přesně to, co tu máme. A teď peroxid vodíku. Opět zakreslíme elektrony ve vazbě. Bude to vypadat asi takto. Začneme s kyslíkem. Udělejme tento kyslík nalevo. Kyslík versus vodík, kyslík má větší elektronegativitu. Kyslík tedy dostane tyto elektrony. A tyto dva elektrony mezi těmito atomy kyslíku, opět, atomy kyslíku mají stejnou elektronegativitu, a proto každý atom dostane jeden elektron. Takže co zde máme, tedy šest minus...pokud spočítáte tyto elektrony, které jsem zakroužkoval, dostanete sedm. Takže šest minus sedm je minus jedna. Oxidační číslo minus jedna pro kyslík v peroxidu vodíku. Stejné číslo jako to, co si pamatujeme. Zapamatování si tohoto je jistě rychlejší, struktura s tečkami je však užitečnější. Takže máme naše oxidační stavy. Můžeme se tedy více zahloubat do tohoto problému. Jak vidíte, zde je příklad, kdy kyslík nalevo má oxidační stav minus jedna, a řekněme, že tento atom se změnil v jeden z atomů v molekule O₂. Čili přechází z oxidačního stavu minus jedna do stavu nula. Tedy kyslík přejde ze stavu minus jedna na stav nula. Což je zvýšení oxidačního stavu, zvyšuje se oxidační stav, takže podle definice víme, že kyslík je oxidován. Toto je tedy příklad oxidace. Stačí se znova podívat na tato čísla. Minus jedna se zvětšuje na nulu, tedy oxidace. Co dál se zde odehrává? Začínáme s oxidačním stavem kyslíku minus jedna. Ale tentokrát, kyslík přechází ve stav minus dva, jenž má kyslík v molekule vody. Což je samozřejmě redukce. Neboli snížení oxidačního stavu. Přecházíme ze stavu minus jedna na minus dva. Tedy pokles oxidačního stavu, neboli redukce. V tomto případě je kyslík redukován. Máme tedy látku, která je zároveň oxidována i redukována. Toto se nazývá disproporcionační reakce.
video