1.1 Definities


Een oxidator is een deeltje dat electronen kan / 'wil' opnemen; het is een electronenacceptor
 [n.b.: dat 'wil' staat tussen aanhalingstekens, omdat 'iets willen' eigenlijk niet iets is van materie. Materiedeeltjes hebben niks te willen. Alleen levende wezens kunnen wat 'willen'.
Maar toch gebruiken we in deze cursus nu en dan dit soort woorden, gewoon omdat het ook wel leuk is net te doen alsof stoffen iets willen of niet willen. Bovendien, we weten heus nog niet alles van de materie.]

Een reductor is een deeltje dat electronen kan of wil afstaan; het is een electronendonor

Electronen zijn niet 'los verkrijgbaar'. Ze horen altijd bij een of meerdere deeltjes. Overdracht van electronen, normaliter, gebeurt niet op afstand, wel in direct contact tussen twee deeltjes. Een reductor kan dus niet een electron 'afschieten' en even verderop de oxidator 'raken'.
Iemand met een beetje verstand van scheikunde moet in elk geval snel en gemakkelijk een behoorlijk aantal formules direct herkennen als reductor of oxidator.

Er zijn een paar regeltjes ontdekt die gelden voor stoffen / deeltjes die aan een redoxreactie meedoen:
  1. Er zijn oxidatoren en reductoren die uitsluitend reageren als er ook nog bepaalde andere (hulp)stoffen aanwezig zijn.
  2. Neutrale elementen zijn heel vaak oxidatoren (een aantal niet-metalen) of reductoren (vele metalen). Dat heeft alles te maken met het feit dat metaalatomen maar weinig valentie-electronen hebben en niet-metalen veel. Om dit te bestuderen moet je naar een andere chemie-cursus (module 3) over chemische bindingen.


Opdracht 3
  1. Roep tabel X van het tabellenboek op Halfreacties
  2. Haal alle neutrale metalen er uit en noteer die in volgorde van sterkte.
  3. Litium is de sterkste reductor en Goud de zwakste. kontroleer dat.
  4. Let wel: alleen die metalen die geen hulpstoffen nodig hebben volgens de tabel, zoals bijvoorbeeld H+.
  5. Je hebt vervolgens de zgn. spanningsreeks van metalen te pakken.
  6. Vervolgens kun je hetzelfde doen voor de niet-metalen, zonder uitsluiting van degene die hulpstoffen nodig hebben.

Opdracht 4
Kies het juiste antwoord:
Zuurstof kan glucose volledig oxideren. De producten van deze volledige oxidatie zijn:
  1. Zuurstof en waterstof
  2. Kooldioxide en water
  3. Kooldioxide en ureum
  4. Uitsluitend water
N.B. Heel veel redoxreacties komen we in de praktijk tegen, ook in het dagelijks leven. Zoals het verbranden van brandstoffen als benzine met zuurstof, of het roesten van ijzer, maar ook de energieproductie in het menselijk lichaam. Allemaal verbrandingsreacties. Toch zullen de meeste redoxreacties van deze cursus niet zozeer verbrandingsreacties zijn.
Ook in het dagelijks leven zijn er zoveel oxidatoren en reductoren: behalve zuurstof, ijzer en glucose: permanganaat, waterstof, alcohol, enz.


Opdracht 5
Leg uit of de volgende stoffen oxidator of reductor zijn: Zuurstof, ijzer, glucose, permanganaat, waterstof.

Opdracht 6
Leg uit of de volgende beweringen waar of onwaar zijn:
  1. Een stof die als oxidator fungeert, moet het element zuurstof bevatten
  2. IJzer(s) + Koper(II)sulfaat(aq) ' Koper(s) + Ijzer(II)sulfaat(aq) is een redoxreactie


In de geschiedenis van de chemie is ontwikkeling geweest in het definiëren van wat een oxidater en reductor zijn. Aanvankelijk koppelde men het woord oxidator aan het element 'oxigen' (zuurstof), maar vandaag de dag kennen we vele oxidatoren die niets met zuurstof te maken hebben. We gebruiken andere definities dan vroeger.

Opdracht 7
Schrijf eens voor jezelf op, zonder verder te kijken in deze cursus, hoe je een redoxreactie zou definiëren.
Wat is jou formulering?

Opdracht 8
Welk antwoord is juist? Leg uit:
Tijdens de oxidatie van glucose zullen de moleculen van glucose:
  1. Electronen verliezen
  2. H+ ionen verliezen
  3. H+ ionen ontvangen
  4. Electronen ontvangen


Meer definities:

Een redoxreactie is een chemisch proces
waarin electronen worden overgedragen van de ene stof naar de andere.

of anders:

Een redoxreactie is een chemisch proces
waarin de oxidatiegetallen van één of meer elementen veranderen

Een stof die tijdens een reactie electronen wint of krijgt noem je een oxidator (Ox)
Het omgekeerde: een stof die electronen verliest is een reductor (Red)


Tijdens een redoxreactie reageren altijd een reductor en een oxidator met elkaar; er worden electronen overgedragen van de reductor naar de oxidator.
Bij deze overdracht betreft het vrijwel altijd electronen uit de buitenste electronenschil van de atomen (valentie-electronen) die aan de reactie deelnemen.

Opdracht 9
Probeer terug te halen wat ook weer een electronenformule is en geef wat voorbeelden.

Het antwoord op opdracht negen komt hier al zo ongeveer:
Een electronenformule toont alle valentie-electronen in de vorm van streepjes of puntjes (één streepje = twee puntjes).
Als electronenformules veranderen tijdens een reactie moet er sprake zijn van overstap / overdracht van electronen,
dus is het een redoxreactie.

Een paar voorbeelden:
In middelste voorbeeld geeft een zwavelatoom twee electronen af en dient dus als reductor, waarbij sulfaat ontstaat uit sulfiet

Opdracht 10
Bij het roesten van ijzer is het ion ijzer(III) een product.
  1. Wie is hierbij oxidator of / en reductor?
  2. Wat gebeurt er met de valentie-electronen?
  3. Geef de halfreactie en wat is het 'redoxkoppel'?