Totaalreacties zijn heel belangrijk in de scheikunde, vooral wanneer we kijken naar redoxreacties, die plaats kunnen vinden in verschillende omgevingen: zuur, basisch of neutraal. Dit artikel behandelt hoe de omgeving de totaalreacties beïnvloedt en hoe je deze kunt opstellen.
Milieu van de reactie
De omgeving waarin een reactie zich afspeelt, speelt een cruciale rol bij het bepalen van de halfreacties:
•Zuur milieu: Hierin is er een aanwezigheid van H+ ionen. Dit betekent dat de reactie plaatsvindt in een omgeving waar zuur (bijvoorbeeld azijnzuur) aanwezig is.
•Basisch milieu: In deze omgeving zijn er OH- ionen. Dit kan bijvoorbeeld betekenen dat de reactie plaatsvindt in een oplossing van natriumhydroxide.
•Neutraal milieu: Dit houdt in dat de oplossing niet zuur of basisch is, maar dat er wel H2O (water) aanwezige is. H2O hoeft niet altijd expliciet in de vergelijking te staan.
Stappenplan voor het opstellen van totaalreacties
Het stappenplan voor het opstellen van totaalreacties blijft consistent, ongeacht de omgeving. Een belangrijk aspect om te onthouden is dat in een zuur milieu H+ betrokken is en in een basisch milieu OH-.
Voorbeeldreactie in aangezuurd milieu
Stel je voor dat je methanal (H2CO) toevoegt aan een aangezuurde waterstofperoxide oplossing.
In een zuur milieu zijn we op zoek naar de halfreactie van waterstofperoxide, die er als volgt uitziet:
H2O2 + 2 e- + 2 H+ ⇄ 2 H2O (l)
In dit geval is het belangrijk om de H+ aanwezig te hebben om de oxidator te kunnen selecteren.
Selecteer de reducerende halfreactie
Voor de reductor, in dit geval methanal (H2CO), hebben we een andere halfreactie nodig. Deze moet omgedraaid worden, omdat deze als reductor fungeert.
De redoxreactie die optreedt als je reductor methanal bij een aangezuurde waterstofperoxide oplossing voegt, ziet er als volgt uit: H2CO + H2O (l) ⇄ HCOOH + 2 H+ + 2 e-
Optellen van de Halfreacties
Wanneer je de halfreacties optelt, kun je de elektronen wegstrepen. Zorg dat je de reacties goed op orde hebt. Als totaal reactie krijg je dan:
Hieruit volgt dat waterstofperoxide en methanol reageren tot water en mierenzuur (HCOOH).
Basisch milieu
In een basisch milieu werkt het proces vergelijkbaar, maar dan moeten we rekening houden met de OH- ionen in plaats van H+. De aanpak en het stappenplan blijven hetzelfde, maar de betrokken ionen veranderen afhankelijk van het milieu.
