4 2
TRANSFERÈNCIA D’ELECTRONS
L’electroquímica és la part de la química que estudia la interconversió entre l’energia elèctrica i
l’energia química. S’estudien les reaccions d’oxidació-reducció, les quals transfereixen electrons.
Un element s’oxida quan cedeix electrons. Un element es redueix quan accepta electrons.
L’agent oxidant és aquell element que capta electrons, ja que provoca l’oxidació de l’altre.
També és aquell que conté l’element que disminueix (més negatiu) el seu nombre d’oxidació.
L’agent reductor és aquell element que allibera electrons, ja que provoca la reducció de l’altre.
També és aquell que conté l’element que augmenta (més positiu) el seu nombre d’oxidació
L’oxidació és el procés de pèrdua d’electrons per part d’un reductor o l’augment del nombre
d’oxidació de l’element que pateix l’oxidació.
La reducció és el procés de guany d’electrons per part d’un oxidant o la disminució del nombre
d’oxidació de l’element que pateix la reducció.
Tota reacció de transferència d’electrons consta d’una semireacció d’oxidació (oxidant
→
oxidant
n+
+
n·e
-
) i una de reducció (reductor
+
n·e
-
→
reductor
n-
). La reacció global sera la suma
d’aquestes semireaccions.
Considerant els nombres d’oxidació, definim la reacció d’oxidació-reducció (redox) com aquella
en la qual es produeix una variació del nombre d’oxidació (el nombre d’oxidació dels ions
monoatòmics és la càrrega d’aquests).
Tota reacció redox té un agent oxidant i el seu reductor conjugat (la mateixa forma reduïda,
junts formen un parell conjugat redox) i un agent reductor i el seu oxidant conjugat (la mateixa
forma oxidada, també formen un parell conjugat redox).
Mètode de l’ió-electró en solució àcida (KMnO4 + HCl → Cl2 + MnCl2 + KCl)
Per ajustar reaccions redox complicades, usarem el mètode ió-electró. Per determinar si la
solució serà àcida o bàsica consultarem l’enunciat o buscarem àcids o bases en la reacció (HCl,
NH
3
, hidròxids…)
1.
S’escriu l’equació redox en forma iònica (només es dissocien àcids, sals i hidròxids).
K+ + MnO - + H+ + Cl- → Cl + Mn2+ + 2 Cl- + K+ + Cl-
Tenir en compte duplicar els ions necessaris per igualar les càrregues entre dos ions que formen
un mateix compost.
2.
Escribim les semireaccions d’oxidació i reducció per separat. Primer identifiquem
quins nombres d’oxidació canvien per identificar la reducció i la oxidació (i així
també els agents oxidants o reductors.
K+ + MnO4- + H+ + Cl- → Cl2 + Mn2+ + 2 Cl- + K+ + Cl-
+1 +6 -2 +1 -1 0 +2 -1 +1 -1
Observem que el clor augmenta el seu nombre d’oxidació (per tant s’oxida, és l’oxidació) i que el
manganès el redueix (el seu n.oxidació es redueix, és la reducció, per tant).
Oxidació: Cl- → Cl2 Reducció: MnO4- → Mn2+
Els coeficients no es transfereixen a les semireaccions
