logo chemia maturalna

Dysproporcjonacja i synproporcjonacja czyli dziwne reakcje redoks

SPIS TREŚCI

Zakładam, że poznałeś już uniwersalną metodę bilansowania reakcji redoks i cieszysz się, kiedy na sprawdzianie czy na arkuszach z poprzednich matur widzisz takie zadanie. Warto jeszcze poznać dwa specyficzne rodzaje reakcji redoks, które nazywają się dysproporcjonacja i synproporcjonacja.

1. Dysproporcjonacja, czyli z jednego powstają dwa.

Spójrzmy na niewinnie wyglądającą reakcję wodorku wapnia z wodą :

CaO  +  2H2   ⟶   CaH2  +  H2O

Jest to reakcja redoks, ale co ciekawe (dziwne?) wodór ze stopnia utlenienia równego 0 utlenia się do stopnia +I w wodzie oraz redukuje do stopnia −I w wodorku wapnia. I właśnie takie reakcje, w których jeden związek (jon/pierwiastek) ulega zarówno utlenieniu jak i redukcji to przykład reakcji dysproporcjonacji (dysproporcjonacja).

Jako, że treningu reakcji redoks nigdy za mało, to użyjemy uniwersalnej metody bilansowania reakcji, aby uzgodnić współczynniki stechiometryczne :

Krok 1 – Rozdziel reakcję redoks na dwie reakcje połówkowe : utlenienia oraz redukcji.

H2   ⟶   H 

H2   ⟶    H+

Krok 2 – Zbilansuj atomy, które ulegają utlenieniu/redukcji.

H2   + 2e ⟶   2H 

H2   ⟶    2H+ + 2e

Jak widzimy, elektrony są już uzgodnione, a zatem zbilansowanie akurat tej reakcji jest proste[1].

Inne przykłady reakcji, które można zakwalifikować jako dysproporcjonacja :

  1. KMnO4   ⟶ K2MnO4  +  MnO2  +  O2 (mangan się utlenia oraz redukuje)
  2. Cl2 +  H2O   ⟶   HCl  +  HClO (chlor się utlenia oraz redukuje)

2. Reakcja synproporcjonacji, czyli z dwóch powstaje jeden.

Jeśli znamy już definicję reakcje dysproporcjonacji, to automatycznie znamy drugie pojęcie, czyli reakcje synproporcjonacji, bo to po prostu reakcja przeciwna (w drugą stronę).

SO2  +  2H2S   ⟶   3S  +  2H2O

 Siarka z (+IV) z tlenku siarki się redukuje, natomiast siarka z siarkowodoru (−II) się utlenia.

Krok 1 – Rozdziel reakcję redoks na dwie reakcje połówkowe : utlenienia oraz redukcji.

SO2    ⟶   S 

H2S   ⟶   S 

Krok 2 – Zbilansuj atomy, które ulegają utlenieniu/redukcji.

SO2    ⟶   S 

H2S   ⟶   S 

Krok 3 – Zbilansuj atomy tlenu, dodając po lewej lub prawej stronie H2O

SO2    ⟶   S  + 2H2O

H2S   ⟶   S 

Krok 4 – Zbilansuj atomy wodoru, dodając po lewej lub prawej stronie H+

SO2  + 4H+ ⟶   S  + 2H2O

H2S   ⟶   S  + 2H+

Krok 5 – Zbilansuj ładunek reakcji dodając po lewej lub prawej stronie elektrony e

SO2  + 4H+ + 4e ⟶   S  + 2H2O

H2S   ⟶   S  + 2H+ + 2e

Krok 6 – Pomnóż obie reakcje połówkowe przez takie liczby, żeby ilość elektronów w obu reakcjach połówkowych była taka sama.

SO2  + 4H+ + 4e ⟶   S  + 2H2O / • 1

H2S   ⟶   S  + 2H+ + 2e / • 2

Krok 7 – Dodaj do siebie obie reakcje połówkowe : substraty do substratów, produkty do produktów.

Krok 8 oraz 9 – pomijamy, ponieważ reakcja nie jest prowadzona w środowisku zasadowym.

Krok 10 – Sprawdź wszystko!

Jest to krok, na który z pewnością warto poświęcić parę sekund na maturze. W końcu bilansowanie reakcji redoks to jedna z nielicznych sytuacji, gdzie sami możemy sobie sprawdzić, czy mamy dobrze! Jeśli wszystko się zgadza (atomy i ładunki) to musi być ok!

Lewa stronaPrawa strona
Siarka (S)33
Tlen (O)22
Wodór (H)44
Ładunek00
Tabela – sprawdzamy, czy wszystko się zgadza

Inne przykłady reakcji synproporcjonacji :

  1. Pb PbO2 +  2H2SO4   ⟶   2PbSO4  +  2H2O (ołów się zarówno utlenia jak i redukuje)
  2. 2NaCl  +  NaClO3 ⟶  3NaClO  (chlor się utlenia oraz redukuje)

[1] To akurat nie jest taki łatwy przykład. Reakcje te mogłyby jeszcze zostać zbilansowane następująco :

Ca2+ + H2   + 2e ⟶   CaH2 

H2   + O2ー⟶   H2O + 2e

Share on facebook
Share on twitter
Share on whatsapp
Share on email
SPIS TREŚCI
pinezka
Dodaj komentarz

Witryna wykorzystuje Akismet, aby ograniczyć spam. Dowiedz się więcej jak przetwarzane są dane komentarzy.

Mogą Cię zainteresować:

Koszyk

0
image/svg+xml

Brak produktów w koszyku.

Continue Shopping

Ta strona używa plików cookie, aby zapewnić Ci najlepsze doświadczenia.