VWO Scheikunde study materials
VWO Scheikunde study resources

VWO Scheikunde: Redox en chemisch evenwicht

VWO Scheikunde · Work through your exam, one topic at a time.

All guide sections

Redox en chemisch evenwicht

Dit domein toetst of je oxidatiegetallen toekent, halfreacties combineert tot een kloppende redoxvergelijking en of je een evenwicht kwalitatief en kwantitatief kunt analyseren.

Oxidatiegetallen

O is vrijwel altijd -2 (uitzondering: peroxiden, -1), H is +1 (uitzondering: hydriden), een element in enkelvoudige stof is 0 en de som van de oxidatiegetallen in een ion is gelijk aan de lading. Oxidatie is een toename van het oxidatiegetal (elektronen afstaan), reductie een afname.

Halfreacties en balans

Neem de oxidator- en reductorhalfreactie uit de Binas-tabel met standaardelektrodepotentialen (tabel 48), vermenigvuldig zodat de elektronen wegvallen, tel op en controleer atoom- en ladingbalans met H⁺ en H₂O in zuur milieu (OH⁻ in basisch milieu). Een redoxreactie verloopt zolang de oxidator een hogere standaardpotentiaal heeft dan de reductor.

Evenwicht

K = [producten]/[reagentia] met de coëfficiënten als exponenten; vaste stoffen en vloeistoffen komen niet in K voor. K hangt alleen van de temperatuur af. Vergelijk het reactiequotiënt Q met K om de verschuivingsrichting te voorspellen. Volgens Le Chatelier verschuift een evenwicht bij toevoegen of verwijderen van een reagens, bij druk- of volumeverandering (alleen als er gassen meedoen) en bij temperatuurverandering; een katalysator verkort alleen de insteltijd.

Uitgewerkt voorbeeld

Permanganaat oxideert Fe²⁺ in zuur milieu. Oxidator: MnO₄⁻ + 8H⁺ + 5e⁻ → Mn²⁺ + 4H₂O (E° = +1,51 V). Reductor: Fe²⁺ → Fe³⁺ + e⁻ (E° = +0,77 V). Vermenigvuldig de reductorhalfreactie met 5 en tel op: MnO₄⁻ + 5Fe²⁺ + 8H⁺ → Mn²⁺ + 5Fe³⁺ + 4H₂O. Omdat +1,51 V > +0,77 V verloopt de reactie; de molverhouding 1 : 5 levert de titratie-uitkomst.

Valkuilen

  • Waterstofperoxide als O = -2 noteren in plaats van -1.
  • H⁺ toevoegen terwijl de reactie in basisch milieu verloopt.
  • Denken dat meer oxidator de evenwichtsconstante verandert; alleen temperatuur doet dat.
  • Een katalysator als evenwichtsverschuiving presenteren.