Redoxreaktioner

Ordet redoxreaktion er en sammentrækning af reduktions-oxidationsreaktion. Denne type reaktioner består af en reduktion og en oxidation, der er koblet sammen således, at oxidationsdelen afgiver de elektroner, der skal bruges i reduktionsdelen. Alle reaktioner, hvor der sker en ændring af oxidationstallene, er derfor redoxreaktioner. Nedenfor ses både en reduktions- og oxidationsreaktion, ingen af dem er afstemte.

Ag^+(aq) + e^- \to Ag(s)      (reduktion)

Pb(s) \to PbO(s) + 2e^-        (oxidation)

Ved at lægge de to reaktioner sammen fås redoxreaktionen.

Pb(s) + Ag^+(aq) + e^- \to Ag(s) + PbO(s) + 2e^-

Det ses, at reduktionen af sølvionen (Ag^+) til metallisk sølv (Ag(s)) kan drive oxidationen af metallisk bly (Pb(s)) til blyoxid (PbO). Man siger derfor, at sølvionen oxiderer blyet, og dermed selv bliver reduceret. Man kunne også vælge at sige, at blyet reducerer sølvionerne, og samtidig selv bliver oxideret. Det vigtige koncept er, at når en forbindelse bliver reduceret, så oxiderer den på samme tid en anden forbindelse og omvendt.

Afstemning af redoxreaktioner

For at afstemme reaktionen i forrige afsnit bruges tre trin.

1) Bestemmelse af ændringen i oxidationstal. I reduktionsreaktionen modtager en sølvion én elektron, og derfor ændres oxidationstallet med én. I oxidationsreaktionen, derimod, afgiver et blyatom 2 elektroner, og derfor ændres oxidationstallet med 2. Dette betyder, at 1 mol bly afgiver nok elektroner til at reducere 2 mol sølvioner. Derfor ganges reduktionsreaktionen med netop 2. Der er nu lige mange elektroner på hver side af reaktionspilen, og derfor kan elektronerne fjernes.

Pb(s) + 2Ag^+(aq) \to 2Ag(s) + PbO(s)

2) Afstemning af ladningerne. Hvis reaktionen forløber i sur eller basisk opløsning tilsættes hhv. H^+ eller OH^-. Denne reaktion forløber i en basisk opløsning, og da den samlede ladning på venstre side er 2 større end på højre side, tilsættes 2 mol hydroxidioner (OH^-) på venstre side, således at begge sider får samme ladning – i dette tilfælde 0.

Pb(s) + 2Ag^+(aq) + 2OH^-(aq) \to 2Ag(s) + PbO(s)

3) Afstemning med vand. Da der mangler netop to hydrogenatomer og ét oxygenatom på højre side, tilsættes ét mol vand på højre side, og redoxreaktionen er nu afstemt.

Pb(s) + 2Ag^+(aq) + 2OH^-(aq) \to 2Ag(s) + PbO(s) + H_2O(l)