Elektronenoverdracht

Leerdoelen

•Je kunt benoemen welke stoffen elektronen kunnen opnemen of afstaan

Je kunt een redoxreactie herkennen aan de elektronenoverdracht

Je kunt aangeven welke stof de reductor en welke de oxidator isje kunt veranderingen in ladingen bij elementen en ionen verklaren

Elektronenoverdracht in chemische reacties

In de wereld van chemische reacties kunnen stoffen elektronen opnemen of afstaan. Dit proces staat bekend als elektronenoverdracht. Een klassiek voorbeeld hiervan is het beroemde Vrijheidsbeeld in de Verenigde Staten. Oorspronkelijk was dit beeld bronskleurig toen het werd geschonken door de Fransen, maar met de jaren is het groen geworden. Deze kleurverandering is het gevolg van een chemische reactie waarbij koper oxideert.

De reactie van koper met zuurstof

Wanneer koper reageert met zuurstof ontstaat koperoxide:

Cu+O_2\rightarrow2\;CuOCu+O\rightarrow2\;CuOCu+\rightarrow2\;CuOCu+_2\rightarrow2\;CuOCu+\text{O}_2\rightarrow2\;CuOC+\text{O}_2\rightarrow2\;CuOCU+\text{O}_2\rightarrow2\;CuOC+\text{O}_2\rightarrow2\;CuO+\text{O}_2\rightarrow2\;CuO\text{C}+\text{O}_2\rightarrow2\;CuO\text{Cu}+\text{O}_2\rightarrow2\;CuO\text{Cu}+\text{O}_2\rightarrow2CuO\text{Cu}+\text{O}_2\rightarrow2Cu\text{Cu}+\text{O}_2\rightarrow2Cuo\text{Cu}+\text{O}_2\rightarrow2Cu\text{Cu}+\text{O}_2\rightarrow2C\text{Cu}+\text{O}_2\rightarrow2\text{Cu}+\text{O}_2\rightarrow2\text{C}\text{Cu}+\text{O}_2\rightarrow2\text{Cu}

•(koper) staat aan de linkerkant als element in zijn neutrale vorm.

•O_2{}O{}{}\_{}O\_{}O\_{} is moleculair zuurstof.

• is een verbinding van koper en zuurstof.

Bij het opstellen van een chemische vergelijking moeten de aantallen atomen aan beide kanten van de vergelijking gelijk zijn (massabalans).

Elektronenoverdracht bij koperoxidatie:

Cu\rightarrow Cu^{2+}+2e^{-}Cu\rightarrow C^{2+}+2e^{-}Cu\rightarrow^{2+}+2e^{-}Cu\rightarrow\text{C}^{2+}+2e^{-}Cu\rightarrow\text{Cu}^{2+}+2e^{-}C\rightarrow\text{Cu}^{2+}+2e^{-}CU\rightarrow\text{Cu}^{2+}+2e^{-}C\rightarrow\text{Cu}^{2+}+2e^{-}\rightarrow\text{Cu}^{2+}+2e^{-}\text{C}\rightarrow\text{Cu}^{2+}+2e^{-}

Hier geeft koper twee elektronen af aan zuurstof.

Redoxreacties: definitie en herkenning

Een reactie waarbij elektronen worden overgedragen tussen stoffen, wordt een redoxreactie genoemd. Redox staat voor reductor (de stof die elektronen afstaat) en oxidator (de stof die elektronen opneemt).

De overgang van koper () naar koperionen (Cu^{2+}Cu^2Cu^2=Cu^2CuCu^Cu^{+}Cu^^{+}) is hier een voorbeeld van:

•Voor de reactie: heeft geen lading.

•Na de reactie: is omgezet in Cu^{2+}Cu^2Cu^2=Cu^2CuCu{+}Cu^{+}Cu{}^{+}Cu^{}^{+} door twee elektronen af te geven aan zuurstof.

Elementen en ionen

Een element in zijn pure vorm heeft geen lading.

Wanneer een element een lading krijgt als ion, geeft dat een verandering weer.

Een voorbeeld is natrium () dat reageert met moleculair chloor (Cl_2ClCl2Cl2): 2\;Na+Cl_2\to2\;NaCl2Na+Cl_2\to2\;NaCl2Na+Cl_2\to2NaCl2Na+Cl_2\to2NaC2Na+Cl_2\to2Na2Na+Cl_2\to2N2Na+Cl_2\to22Na+Cl_2\to2Na+Cl_2-2Na+Cl_22Na+Cl_{}2Na+Cl_32Na+Cl2Na+C2Na+2Na2N2

Hierbij verandert natrium van neutraal naarNa^{+}NaNa^, en chloor van Cl_2ClCl\_ naar Cl^^{-}Cl^Cl^{}.