halvelementreaktionerne

Du skal se på, hvor oxidationen og reduktionen sker i den overordnede proces. Start med at opskrive oxidationstal;

   VII              -II                                          0             II
4 MnO₄^-  +  5 N₂H₆²⁺  +  2 H₃O⁺   -->   5 N₂  +  4 Mn²⁺  +  18 H₂O

Du ser, at mangan (Mn) bliver reduceret med 5 i oxidationstal og nitrogen (N) bliver oxideret med 2 i oxidationstal. Dette er i princippet dine grundlæggende halvelementreaktioner (som sammen giver en samlet redox) og kan opskrives hver for sig. Opskriv dem først udelukkende med de reagerende stoffer (Mn og N) og afstem herefter med elektroner, syre og vand;

Den ene halvelementreaktion;

Grundreaktionen:         MnO₄^-  -->  Mn²⁺
Afstemt med elektroner (5 kræves, da Mn reduceres med 5 i OT):     MnO₄^-  +  5 e^-  -->  Mn²⁺
Afstem nu ladningerne med syre:    MnO₄^-  +  5 e^-  +  8 H₃O⁺  -->  Mn²⁺
Afstem nu H'er og O'er med vand:     MnO₄^-  +  5 e^-  +  8 H₃O⁺  -->  Mn²⁺  +  12 H₂O

Den anden halvelementreaktion;

Grundreaktionen:         N₂  -->  N₂H₆²⁺
Afstemt med elektroner (I dette tilfælde går nitrogen 2 ned i OT, men HUSK, at BEGGE nitrogenatomer reduceres med 2, hvorfor du skal have:   2 · 2 = 4 elektroner for at regnskabet går op!):  N₂  +  4 e^-  -->  N₂H₆²⁺
Afstem nu ladningerne med syre:    N₂  +  4 e^-  +  6 H₃O⁺  -->  N₂H₆²⁺
Afstem nu H'er og O'er med vand:     N₂  +  4 e^-  +  6 H₃O⁺  -->  N₂H₆²⁺  +  6 H₂O

Du har nu de to halvelementreaktioner i adskilt form og kan skrive;

Reduktionen = Katoden = Højre halvelements reaktion = MnO^4-  +  5 e^-  +  8 H₃O⁺  -->  Mn²⁺  +  12 H₂O

Oxidationen = Anoden = Venstre halvelements reaktion =  N₂  +  4 e^-  +  6 H₃O⁺  -->  N₂H₆²⁺  +  6 H₂O

Du kan også se, at hvis du slår reaktioner sammen (så du siger    (4 x Reduktion) - (5 x Oxidation)  så elektronerne passer), så får du den samlede redoxreaktion eller den definitionsmæssige cellereaktion.

Elektrokemi er noget indviklet snask efter min mening, så håber det kan hjælpe lidt :D