Οξειδοαναγωγικές αντιδράσεις Οι αντιδράσεις οξειδοαναγωγής ταξινομούνται σε 4 κατηγορίες: 1 Αντιδράσεις ΣΥΝΘΕΣΗΣ. Στις αντιδράσεις αυτές δύο ή περισσότερα στοιχεία ενώνονται προς σχηματισμό μιας χημικής ένωσης. C + O2  CO2 2Na + Cl2  2NaCl 4Fe + 3O2  2Fe2O3

Οξειδοαναγωγικές αντιδράσεις Αντιδράσεις ΑΠΟΣΥΝΘΕΣΗΣ και ΔΙΑΣΠΑΣΗΣ. Στην αποσύνθεση μια ένωση διασπάται στα στοιχεία της ενώ στην διάσπαση παράγονται ενώσεις. Βέβαια υπάρχουν και διασπάσεις που δεν είναι αντιδράσεις οξειδοαναγωγής. 2 2HgO  2Hg + O2 Αποσύνθεση Διάσπαση 2KClO3  2KCl + 3O2 Διάσπαση (Μεταθετική) CaCO3(s)  CaO(s) + CO2(g)

Οξειδοαναγωγικές αντιδράσεις Αντιδράσεις ΑΠΛΗΣ ΑΝΤΙΚΑΤΑΣΤΑΣΗΣ. Στις αντιδράσεις αυτές ένα στοιχείο αντικαθίσταται από κάποιο άλλο δραστικότερο του. Η σειρά δραστικότητας των μετάλλων και αμετάλλων προκύπτει με βάση την σειρά ηλεκτροθετικότητας και ηλεκτραρνητικότητας, αντίστοιχα (σειρά αναγωγικής και οξειδωτικής ισχύος). 3 K, Ba, Ca, Na, Mg, Al, Mn, Zn, Cr, Fe, Co, Ni, Sn, Pb, H2 H2, Bi, Cu, Hg, Ag, Pt, Au F2, O3, Cl2, Br2, O2, I2, S

Οξειδοαναγωγικές αντιδράσεις K, Ba, Ca, Na, Mg, Al, Mn, Zn, Cr, Fe, Co, Ni, Sn, Pb, H2 3 H2, Bi, Cu, Hg, Ag, Pt, Au F2, O3, Cl2, Br2, O2, I2, S Fe + 2HCl  FeCl2 + H2 Zn + CuSO4  ZnSO4 + Cu Cl2 + K2S  2KCl + S Στις αντικαταστάσεις μετάλλων το μέταλλο εμφανίζεται στα προϊόντα με τον μικρότερο αριθμό οξείδωσης (εκτός Cu).

Οξειδοαναγωγικές αντιδράσεις Αντιδράσεις ΠΟΛΥΠΛΟΚΗΣ ΜΟΡΦΗΣ. Στην κατηγορία αυτή εντάσσονται οι αντιδράσεις εκείνες που δεν μπορούν να υπαχθούν σε μια από τις προηγούμενες κατηγορίες. 4 ΟΞΕΙΔΩΣΗ ΜΕΤΑΛΛΩΝ ΜΕ ΟΞΕΙΔΩΤΙΚΑ ΟΞΕΑ Μ + πυκνό-θερμό H2SO4 → θειϊκό άλας + SO2 + H2O Μ + πυκνό HNO3 → νιτρικό άλας + NO2 + H2O Μ + αραιό HNO3 → νιτρικό άλας + NO + H2O Όπου Μ μέταλλο εκτός Pt και Au. Το άλας που προκύπτει περιέχει το μέταλλο συνήθως με τον μεγαλύτερο Α.Ο. του.

C P S I Πυκνό-θερμό H2SO4 CO2 H3PO4 SO2 - Πυκνό HNO3 H2SO4 HIO3 Οξειδοαναγωγικές αντιδράσεις ΟΞΕΙΔΩΣΗ ΑΜΕΤΑΛΛΩΝ ΜΕ ΟΞΕΙΔΩΤΙΚΑ ΟΞΕΑ 4 C P S I Πυκνό-θερμό H2SO4 CO2 H3PO4 SO2 - Πυκνό HNO3 H2SO4 HIO3 Αραιό HNO3

Οξειδοαναγωγικές αντιδράσεις Ο υπολογισμός των συντελεστών στις οξειδοαναγωγικές αντιδράσεις στηρίζεται στο γεγονός ότι η συνολική ελάττωση του αριθμού οξείδωσης στα άτομα του οξειδωτικού στοιχείου, είναι ίση με την συνολική αύξηση του αριθμού οξείδωσης στα άτομα του αναγωγικού στοιχείου. Επίσης όπως σε κάθε χημική εξίσωση ισχύει η αρχή διατήρησης της μάζας ή απλούστερα όσα άτομα υπάρχουν στο πρώτο μέλος τόσα υπάρχουν και στο δεύτερο. Ομοίως ισχύει και η αρχή διατήρησης του φορτίου δηλαδή όσο είναι το συνολικό φορτίο στο πρώτο μέλος τόσο είναι και στο δεύτερο.

Cu + HNO3  Cu(NO3)2 + NO + H2O Cu0 – 2e-  Cu+2 3Cu0 – 6e-  3Cu+2 Οξειδοαναγωγικές αντιδράσεις ΕΥΡΕΣΗ ΣΥΝΤΕΛΕΣΤΩΝ σε αντιδράσεις όπου γνωρίζουμε τα προϊόντα. ΟΞΕΙΔΩΣΗ ΑΝΑΓΩΓΗ +5 +2 +2 Cu + HNO3  Cu(NO3)2 + NO + H2O αραιό Cu0 – 2e-  Cu+2 x 3 3Cu0 – 6e-  3Cu+2 N+5 + 3e-  N+2 x 2 2N+5 + 6e-  2N+2 3 Cu + HNO3  Cu(NO3)2 + NO + H2O 8 3 2 4

Fe + H2SO4  Fe2(SO4)3 + SO2 + H2O Fe0 – 3e-  Fe+3 2Fe0 – 6e-  2Fe+3 Οξειδοαναγωγικές αντιδράσεις ΕΥΡΕΣΗ ΣΥΝΤΕΛΕΣΤΩΝ σε αντιδράσεις όπου γνωρίζουμε τα προϊόντα. ΟΞΕΙΔΩΣΗ ΑΝΑΓΩΓΗ +6 +3 +4 Fe + H2SO4  Fe2(SO4)3 + SO2 + H2O πυκνό Fe0 – 3e-  Fe+3 x 2 2Fe0 – 6e-  2Fe+3 S+6 + 2e-  S+4 x 3 3S+6 + 6e-  3S+4 2 Fe + H2SO4  Fe2(SO4)3 + SO2 + H2O 6 1 3 6

NH3 + CuO  N2 + H2O + Cu N-3 – 3e-  N0 2N-3 – 6e-  1N20 Οξειδοαναγωγικές αντιδράσεις ΕΥΡΕΣΗ ΣΥΝΤΕΛΕΣΤΩΝ σε αντιδράσεις όπου γνωρίζουμε τα προϊόντα. ΟΞΕΙΔΩΣΗ ΑΝΑΓΩΓΗ -3 +2 NH3 + CuO  N2 + H2O + Cu N-3 – 3e-  N0 x 2 2N-3 – 6e-  1N20 Cu+2 + 2e-  Cu0 x 3 3Cu+2 + 6e-  3Cu0 2 NH3 + 3 CuO  1 N2 + 3 H2O + 3 Cu

KMnO4 + HCl  KCl + MnCl2 + Cl2 + H2O Οξειδοαναγωγικές αντιδράσεις ΕΥΡΕΣΗ ΣΥΝΤΕΛΕΣΤΩΝ (γνωστά προϊόντα). ΑΝΑΓΩΓΗ ΟΞΕΙΔΩΣΗ +7 -1 +2 KMnO4 + HCl  KCl + MnCl2 + Cl2 + H2O Cl-1 – 1e-  Cl0 x 5 5Cl-1 – 5e-  5Cl0 x 2 Mn+7 + 5e-  Mn+2 x 1 Mn+7 + 5e-  1Mn+2 x 2 2 KMnO4 + HCl  KCl + MnCl2 + Cl2 + H2O 16 2 2 5 8

CO + KMnO4 + H2SO4  CO2 + MnSO4 + K2SO4 + H2O Οξειδοαναγωγικές αντιδράσεις ΕΥΡΕΣΗ ΣΥΝΤΕΛΕΣΤΩΝ (γνωστά προϊόντα). ΟΞΕΙΔΩΣΗ ΑΝΑΓΩΓΗ +2 +7 +4 +2 CO + KMnO4 + H2SO4  CO2 + MnSO4 + K2SO4 + H2O C+2 – 2e-  C+4 x 5 5C+2 – 10e-  5C+2 Mn+7 + 5e-  Mn+2 x 2 2Mn+7 + 10e-  2Mn+2 5CO + 2KMnO4 + 3H2SO4  5CO2 + 2MnSO4 + K2SO4 + 3H2O

Cr2(SO4)3 + K2SO4 + Fe2(SO4)3 + H2O Οξειδοαναγωγικές αντιδράσεις ΕΥΡΕΣΗ ΣΥΝΤΕΛΕΣΤΩΝ (γνωστά προϊόντα). ΑΝΑΓΩΓΗ ΟΞΕΙΔΩΣΗ +6 +2 K2Cr2O7 + FeSO4 + H2SO4  Cr2(SO4)3 + K2SO4 + Fe2(SO4)3 + H2O +3 +3 Fe+2 – 1e-  Fe+3 x 3 3Fe+2 – 3e-  3Fe+3 x 2 Cr+6 + 3e-  Cr+3 x 1 Cr+6 + 3e-  1Cr+3 x 2 K2Cr2O7 + FeSO4 + H2SO4  Cr2(SO4)3 + K2SO4 + Fe2(SO4)3 + H2O 6 7 1 3 7

I2 + HNO3  HIO3 + NO2 + H2O I0 – 5e-  I+5 1I0 – 5e-  1I+5 Οξειδοαναγωγικές αντιδράσεις ΕΥΡΕΣΗ ΣΥΝΤΕΛΕΣΤΩΝ σε αντιδράσεις όπου γνωρίζουμε τα προϊόντα. ΑΝΑΓΩΓΗ ΟΞΕΙΔΩΣΗ +5 +5 +4 I2 + HNO3  HIO3 + NO2 + H2O πυκνό I0 – 5e-  I+5 x 1 1I0 – 5e-  1I+5 x 2 N+5 + 1e-  N+4 x 5 5N+5 + 5e-  5N+4 x 2 1 I2 + HNO3  HIO3 + NO2 + H2O 10 2 10 4

K2Cr2O7 + FeCl2 + HCl CrCl3 + KCl + FeCl3 + H2O Οξειδοαναγωγικές αντιδράσεις ΕΥΡΕΣΗ ΣΥΝΤΕΛΕΣΤΩΝ (γνωστά προϊόντα). ΟΞΕΙΔΩΣΗ ΑΝΑΓΩΓΗ +6 +2 +3 +3 K2Cr2O7 + FeCl2 + HCl CrCl3 + KCl + FeCl3 + H2O Fe+2 – 1e-  Fe+3 x 3 3Fe+2 – 3e-  3Fe+3 x 2 Cr+6 + 3e-  Cr+3 x 1 Cr+6 + 3e-  1Cr+3 x 2 K2Cr2O7 + 6FeCl2 + 14HCl  2CrCl3 + 2KCl + 6FeCl3 + 7H2O