Definition von Redoxprozess und Zwischenmitteln

Jeder Redoxprozess beinhaltet zwei klassische Reaktionen: Reduktion und Oxidation. Bei der Reduktion ist eine Spezies in der Lage, ihren Oxidationszustand zu reduzieren, da sie Elektronen von einer anderen Spezies aufnehmen kann. Bei der Oxidation kann eine Spezies Elektronen abgeben und damit ihren Oxidationszustand erhöhen.

Schauen wir uns das folgende Beispiel an, um das Problem zu verdeutlichen:

Nein_(S) → Na+_(ac)+1e^-

Kl_2g)+2e^- → 2Cl^-_(ac)

Wir beobachten zwei Reaktionen, die erste ist eine Oxidationsreaktion, bei der Natrium seinen Oxidationszustand erhöht und zu einer geladenen Spezies (einem Kation) wird, nachdem es a verloren hat

Elektron. Stattdessen senkt molekulares Chlor seine Oxidationsstufe, indem es ein Elektron gewinnt. Jede von ihnen wird als Halbreaktionen oder Halbreaktionen bezeichnet, da die vollständige Reaktion auftritt, wenn beide gleichzeitig auftreten, und die folgende wäre:

2Na_(S)+Kl_2g)+2e^- → 2Na⁺_(ac)+2e^-+ 2Cl^-_(ac)

Die Oxidations- und Reduktionsmittel

Im Redoxprozess sind zwei Zwischenstoffe von grundlegender Bedeutung: das Oxidationsmittel und das Reduktionsmittel. Die reduzierte Spezies ist in der Lage, die Oxidation einer anderen Spezies zu erzeugen, daher wird sie als Oxidationsmittel bezeichnet. Während die oxidierte Spezies in der Lage ist, die Reduktion einer anderen Spezies zu fördern, wird sie aus diesem Grund als Reduktionsmittel bezeichnet.

Wenn wir den obigen Fall sehen, Natrium hat seinen Oxidationszustand von 0 auf +1 erhöht, also wurde es oxidiert, dann ist Na ein Reduktionsmittel. Im Fall von Cl₂, durch Aufnahme von Elektronen reduziert wurde, ging es von der Oxidationsstufe 0 auf -1 über, ist also ein Oxidationsmittel.

Diese Reaktionen werden industriell in elektrochemischen Zellen ausgenutzt. Darin tragen Sie a ein elektrischer Strom die den Fluss von Elektronen durch einen Stromkreis ermöglicht und daher eine Redoxreaktion auftreten kann. Wenn die auftretende Redoxreaktion spontan ist, dann das Zelle es ist nichts weiter als ein haufen, wie wir ihn von zu hause her kennen. Wenn nun in der Zelle ein Redoxprozess stattfindet, spontan, das heißt, der Strom wird verwendet, um in einer bestimmten Richtung die Reaktion zu bilden, die die Zelleinheit als elektrolytisch bezeichnet.

Das macht uns Überlegen dass es notwendig ist, Redoxprozesse umfassend zu verstehen. Dafür werden wir untersuchen, wie seine Spontaneität ist. Wenn eine Reaktion auf natürliche Weise abläuft, ohne dass ein bestimmter Strom gebildet werden muss, der für ihren Ablauf erforderlich ist, ist der Redoxprozess spontan. Dies ist bei folgendem Vorgang der Fall:

2 Ag⁺_(ac)+ Cu_(S) → Cu⁺²_(ac)+ 2 Ag_(S)

In diesem Fall, wenn ein Blatt der Metall massives Kupfer innen a Lösung enthält Ag+-Ionen (Silberkationen), bei Erreichen der Gleichgewicht, wird beobachtet, dass das Kupferblech eine weißliche Beschichtung aufweist, ein Produkt der festen Silberabscheidung auf seiner Oberfläche.

Wenn wir dies beobachten, verstehen wir, dass Ag⁺ (Silberkation) wird zu festem Silber reduziert, daher ist es ein Oxidationsmittel. Während festes Kupfer ein Reduktionsmittel ist, das zu den Cu+-Spezies oxidiert, die in Lösung gefunden werden. Dann nimmt im Laufe der Zeit das Vorhandensein von Silberkationen in der Lösung ab und die Konzentration von Cu+2-Kationen nimmt zu. Dies geschieht in diesem Sinne, da ein spontaner Redoxprozess stattgefunden hat.

Nun, wenn auf das gleiche Kupferblech der Experiment zuvor wir es in eine Lösung getaucht haben, die Zinkionen (anstelle von Silberionen) enthält, werden wir keine festen Ablagerungen auf dem Kupferblech und die Konzentrationen von Cu-Ionen beobachten⁺² in Lösung und Zn⁺² in Lösung nicht variieren. Dies liegt daran, dass ein bestimmter Strom, der durch die elektrochemische Zelle zirkuliert, erforderlich ist, damit die Reaktion in dieser Richtung stattfindet.

Also, die obigen Fälle zusammenfassend, die Reaktion zwischen Cu und Ag⁺ könnte in einer Zelle durchgeführt werden, während die Reaktion zwischen Cu und Zn⁺² zur Herstellung von festem Zn sollte es in einer Elektrolysezelle durchgeführt werden.

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