Introduktion till redoxreaktioner

Videogenomgång (flippat klassrum)

Oxidation och reduktion

Demonstrationsexperiment: Kopparbleck i silvernitrat-lösning

I stället för att hålla lektion idag, skall ni få hjälpa min fru att försilvra sina kopparörhängen!

Vad händer?

1. Lösningen blir blå.
2. Något metallglänsande avsätts på "örhänget" - detta är rent silver! 😊

Försilvring av kopparspiral.

Dags för några formler!

Först, en ordformel:

• koppar + silvernitrat → kopparnitrat + silver

Sedan, med kemiska tecken:

• Cu(s) + Ag⁺ + NO\( _3^-\) \( \not \rightarrow\) Cu²⁺ + Ag(s) + NO\( _3^-\)

Men denna formel är ju inte balanserad! (Det kanske man tror, eftersom partikelslagen är lika många på högersidan som på vänstersidan. Men hur är det med laddningarna?)

Hur många nitratjoner måste det vara för varje kopparjon, för att den skall trivas med livet? - 2vå stycken! Sålunda:

• Cu(s) + Ag⁺ + NO\( _3^-\) \( \not \rightarrow\) Cu²⁺ + Ag(s) + 2NO\( _3^-\)

Men då ser vi, att om vi skall ha två nitratjoner till vänster, så får vi också ha två silverjoner. Sålunda:

• Cu(s) + 2Ag⁺ + 2NO\( _3^-\) → 2Ag(s) + Cu²⁺ + 2NO\( _3^-\)

Allt är balanserat, frid och fröjd!

• Vad kallas "NO\( _3^-\)" för något? – Åskådarjoner!

Men, vad är det som har hänt här egentligen? Jo, två elektroner har lämnat kopparn, och övergått till de två silverjonerna!

Det kan man skriva som resultatet av två delreaktioner:

1. Cu(s) → Cu²⁺ + 2e^– (oxidation)
2. 2Ag⁺ + 2e^– → 2Ag(s) (reduktion)

När ett ämne avger elektroner, säger man att det oxideras.

När ett ämne upptar elektroner, säger man att det reduceras.

Fria elektroner är fruktansvärt reaktiva!

Därför sker det alltid oxidation och reduktion så gott som samtidigt! Man talar om redoxreaktioner.

Nu är det dags att lära sig dagens ramsa:

Oxidation – elektroner avges

Reduktion – elektroner upptas

Dags för en gammal klassiker: magnesium brinner i luft. Vad händer?

Med ordformler:

• Magnesium + syrgas → magensiumoxid

och med kemska formler:

• Mg + O₂ \( \not \rightarrow\) MgO

Hur många O har vi på höger resp. vänster sida?

• 2Mg + O₂ → 2MgO

Varje Mg avger 2e^–. Varje syre tar upp 2e^–. Detta kan vi skriva som delreaktioner:

1. Mg(s) → Mg²⁺ + 2e^–
2. 2e^– + O → O^2–

Och, om vi vill, kan vi skriva ut det med koefficienterna från den balanserade formeln:

1. 2Mg(s) → 2Mg²⁺ + 4e^–
2. 4e^– + O₂ → 2O^2–