saard km -...

ลองคดดซ “ปฏกรยาไฟฟาเคม และปฏกรยารดอกซ” สมพนธกนอยางไร

ตอบ ..................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................

ปฏกรยารดอกซ

ปฏกรยารดอกซ (Redox reaction) เปนค ายอของ oxidation – reduction reaction (ปฏกรยาออกซเดชน - รดกชน) เปนปฏกรยาซงธาตของสารทเขาท าปฏกรยามการใหและการรบอเลกตรอน เชน

Zn(s) + Cu2+(aq) Zn2+(aq) + Cu(s) 2MnO4

-(aq) + 5S2-(aq) + 16H+(aq) 2Mn2+(aq) + 8H2O(l) + 5S(s) SO2(g) + NO2(g) SO3(g) + NO(g)

ปฏกรยารดอกซประกอบดวยสองครงปฏกรยา คอ ออกซเดชนและรดกชน ซงจะเกดควบคกนเสมอ (ชยวฒน , 2547 : 319) ดงรป

รปท 4 ปฏกรยารดอกซ รปท 4 ปฏกรยารดอกซ

e-

ขนตอนการพจารณาปฏกรยารดอกซ

ในการพจารณาวาเปนปฏกรยารดอกซหรอไม ใหพจารณาการเปลยนแปลงของเลขออกซเดชน หากปฏกรยาใดทมการเปลยนแปลงเลขออกซเดชนทงเพมขนและลดลง ปฏกรยานนจดเปนปฏกรยารดอกซ (Redox reaction) หากปฏกรยาใดไมมการเปลยนแปลงเลขออกซเดชน (เลขออกซเดชนคงท) หรอเปลยนในทศทางเดยว (เพมขนหรอลดลงเพยงอยางเดยว) ปฏกรยานนไมจดเปนปฏกรยารดอกซ (Non- redox reaction)

ลกษณะทส าคญของปฏกรยารดอกซ มดงน 1. ปฏกรยาทมธาตอสระ (เปนสารตงตนหรอเปนสารผลตภณฑ) 2. ปฏกรยาทเกดขนในเซลลไฟฟาเคมทกชนด 3. ปฏกรยาเมตาบอลซมในรางกาย 4. ปฏกรยาทมธาตทรานซชนรวมอยดวย

ปรากฏการณในธรรมชาตกบปฏกรยารดอกซ ปรากฏการณทเกดขนในธรรมชาต บางปฏกรยาจดเปนปฏกรยารดอกซ บางปฏกรยาไม

จดเปนปฏกรยารดอกซ ลองพจารณาปฏกรยาตอไปนวา “เปนปฏกรยารดอกซหรอไม” 1. ปฏกรยาระหวางเหลกกบออกซเจน โดยมน าเปนตวเรงปฏกรยา ท าใหเกดสนมเหลก

ดงสมการ 4Fe(s) + 3O2(g) + xH2O(l) 2Fe2O3 x H2O(s) จดเปนปฏกรยารดอกซหรอไม เพราะเหตใด

ตอบ...........................................................................................................................

Fe

O2 , H2O

1

2. เมอน าโลหะแมกนเซยมใสในน ายาลางหองน า พบวามแก สเกดขน ดงสมการ Mg(s) + HCl (aq) MgCl2(aq) + H2(g)

ตอบ ........................................................................................................................

ลองท ำด ?

ปฏกรยา Ca + F2 CaF2 จดเปนปฏกรยารดอกซหรอไมเพราะเหตใด

ปฏกรยา Zn3Sb2 + 6H2O 3Zn(OH)2 + 2SbH3 จดเปนปฏกรยารดอกซหรอไม เพราะเหตใด

ปฏกรยา N2(g) + 3H2(g) 2 NH3(g) จดเปนปฏกรยารดอกซหรอไม เพราะเหตใด

…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….

2

…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

3

……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

ใบกจกรรมการเรยนรท 3

ใชปฏกรยารดอกซหรอไม ๑๑๑๑๑๑๑๑๑๑๑๑๑๑๑๑๑๑๑๑๑๑๑๑

ค ำสง จงท าเครองหมายถก ( ) หนาขอทเปนปฏกรยารดอกซ และท าเครองหมายกากบาท () หนาขอท ไมเปนปฏกรยารดอกซ

………1. CaCO3 CaO + CO2

………2. H2SO4 + KOH K2SO4 + 2H2O

………3. Fe3O4 + 4H2 3Fe + 4H2O

………4. 2KClO3 2KCl + 3O2

………5. LiAlH4 + 4H+ Li+ + Al3+ + 4H2

………6. 24Cu2S + 128H+ + 32NO3- 48Cu2+ + 32NO + 3S8 + 64H2O

………7. TiCl4 + 2H2S TiS2 + 4HCl

………8. K2Cr2O7 + 4KCl + 3H2SO4 2CrO2Cl2 + 3K2SO4 + 3H2O

………9. SnCl2 + H2O Sn(OH)Cl + H+ + Cl-

………10. Sn + Sn(OH)62- 2Sn(OH)3

-

………11. Hg22+ + H2S HgS + Hg + 2H+

………12. 2[Fe(CN)6]4- + H2O2 + 2H+ 2[Fe(CN)6]3- + 2H2O

………13. 2PbO2 2PbO + O2

………14. MnO2 + 4HCl MnCl2 + Cl2 + 2H2O

ผลกำรประเมน .......................คะแนน ระดบคณภำพ .......................

องคประกอบของปฏกรยารดอกซ

ปฏกรยารดอกซ เปนปฏกรยาซงเกยวของกบการใหและรบอเลกตรอนของธาต ประกอบดวย ปฏกรยายอย 2 ปฏกรยา คอ ปฏกรยาออกซเดชน (Oxidation reaction) และปฏกรยารดกชน (Reduction reaction)

1. ปฏกรยาออกซเดชน (Oxidation Reaction)

ปฏกรยาออกซเดชน หมายถง ปฏกรยาซงธาต หรอ ไอออนของธาตสญเสยอเลกตรอน หรอ มเลขออกซเดชนเพมขน (ชยวฒน , 2547 : 258) เชน Fe Fe2+ + 2e- SO3

2- + H2O SO42- + 2H+ + 2e-

ในปฏกรยาออกซเดชนจะมสารทท าหนาทเปนตวใหอเลกตรอน เรยกวา ตวรดวซ หรอ ตวถกออกซไดส

ตวรดวซ (reducing agent) หมายถง ธาตหรอสารทท าหนาทใหอเลกตรอนกบสารอน หรอลดเลขออกซเดชนของสารอน (ชยวฒน , 2547 : 319) เชน

C + O2 CO2 C เปน ตวรดวซ เพราะไปเพมอเลกตรอนของ O2 (O มอเลกตรอนเพมขน 4 อเลกตรอน) หรอ ไปลดเลขออกซเดชนของ O2 (จาก 0 เปน -2) ตวถกออกซไดส หมายถง ธาตหรอสารทมเลขออกซเดชนเพมขน หรอมอเลกตรอนลดลง เชน

C + O2 CO2 C เปนตวถกออกซไดส เพราะมเลขออกซเดชนเพมขน จาก 0 เปน +4 หรอ มอเลกตรอนลดลง (C มอเลกตรอนลดลง 4 อเลกตรอน)

2. ปฏกรยารดกชน (Reduction reaction)

ปฏกรยารดกชน หมายถง ปฏกรยาซงธาตหรอไอออนของธาตรบอเลกตรอนเขามา หรอมเลขออกซเดชนลดลง (ชยวฒน , 2547 : 320) เชน

Zn2+ + 2e- Zn KNO3 + 9H+ + 8e- NH3 + K+ + 3H2O

ในปฏกรยารดกชนจะมสารทท าหนาทเปนตวรบอเลกตรอน เรยกวา ตวออกซไดส หรอตวถกรดวซ

ตวออกซไดส (oxidizing agent) หมายถง ธาตหรอสารทท าหนารบอเลกตรอนจากสารอน หรอท าใหสารอนมเลขออกซเดชนเพมขน (ชยวฒน , 2547 : 260) เชน

C + O2 CO2 O2 เปนตวออกซไดส เพราะรบอเลกตรอนจาก C หรอ ไปเพมเลขออกซเดชนของ C (จาก 0 เปน +4) ตวถกรดวซ หมายถง ธาตหรอสารทมเลขออกซเดชนลดลง หรอมอเลกตรอนเพมขน เชน

C + O2 CO2 O2 เปนตวถกรดวซ เพราะมเลขออกซเดชนลดลง (จาก 0 เปน -2) หรอมอเลกตรอนเพมขน (O มอเลกตรอนเพมขน 4 อเลกตรอน)

รปท 5 ปฏกรยารดอกซในชวตประจ าวน

จากรปมปฏกรยารดอกซ 2 ปฏกรยา คอ 1) Zn + H2O ZnO + H2 ปฏกรยา Zn + H2O ZnO + H2 สามารถแยกองคประกอบได ดงน

ปฏกรยาออกซเดชน Zn Zn2+ + 2e- ปฏกรยารดกชน 2H++ 2e- H2

ตวรดวซ (ตวถกออกซไดส) Zn ตวออกซไดส (ตวถกรดวซ) H+ (มาจาก H2O) 2) ZnO Zn + O2

ปฏกรยารดอกซ

ปฏกรยาออกซเดชน (ใหอเลกตรอน ---> เลขออกซเดชนเพมขน)

ปฏกรยารดกชน ( รบอเลกตรอน --> เลขออกซเดชนลดลง )

ถายโอน e-

ให e- ( เลขออกซเดชนเพมขน )

ปฏกรยา ZnO Zn + O2 สามารถแยกองคประกอบได ดงน ปฏกรยาออกซเดชน ZnO + H2O O2

+ 2H+ + 2e- ปฏกรยารดกชน ZnO + 2H+ + 2e- Zn + H2O

ตวรดวซ (ตวถกออกซไดส) ZnO ตวออกซไดส (ตวถกรดวซ) ZnO

จากความหมายของปฏกรยารดอกซ ปฏกรยาออกซเดชน ปฏกรยารดกชน ตวรดวซ ตวออกซไดส ตวถกรดวซและตวถกออกซไดส สามารถแสดงความสมพนธได ดงรปท 6

ตวรดวซ (ตวถกออกซไดส ) ตวออกซไดส (ตวถกดวซ)

รปท 6 สวนประกอบของปฏกรยารดอกซ ตวอยำงท 4 จากปฏกรยา Cu2+(aq) + Fe(s) Cu(s) + Fe2+(aq) จงเขยนสมการแสดงปฏกรยาออกซเดชน , ปฏกรยารดกชน , ตวรดวซ และตวออกซไดส

วธการคด

Cu2+ (aq) + Fe (s) Cu (s) + Fe2+(aq)

ปฏกรยาออกซเดชน Fe(s) Fe2+(aq) + 2e-

รบ e- ( เลขออกซเดชนลดลง)

รบ e- (เลขออกซเดชนลดลง)


รบ e- ( เลขออกซเดชนลดลง) รบ e- ( เลขออกซเดชนลดลง)

ปฏกรยารดกชน Cu2+(aq) + 2e- Cu(s) ตวรดวซ (ตวถกออกซไดส) Fe ตวออกซไดส (ตวถกรดวซ) Cu2+ ตวอยำงท 5 จากปฏกรยา MnO4

- + H+ + SO32- Mn2+ + H2O + SO4

2- จงเขยนสมการแสดงปฏกรยาออกซเดชน , ปฏกรยารดกชน , ตวรดวซ และตวออกซไดส MnO4

- + H+ + SO32- Mn2+ + H2O + SO4

2-

ปฏกรยาออกซเดชน SO32- + H2O SO4

2- + 2 H+ + 2e- ปฏกรยารดกชน MnO4

- + 8H+ + 5e- Mn2+ + 4H2O ตวรดวซ ( ตวถกออกซไดส ) SO3

2- ตวออกซไดส ( ตวถกรดวซ ) MnO4

- ตวอยำงท 6 จากปฏกรยา Cu + HNO3 Cu(NO3)2 + H2O + NO2 จงเขยนสมการแสดงปฏกรยาออกซเดชน ปฏกรยารดกชน ตวรดวซ ตวออกซไดส ตวถกออกซไดซ และตวถกรดวซ วธการคด

Cu + HNO3 Cu(NO3)2 + H2O + NO2




(……………………….............…)

(……………………………………)

ดใจจงเลย ... หนเขำใจแลว

ปฏกรยาออกซเดชน Cu + 2HNO3 Cu(NO3)2 + 2H+ + 2e- ปฏกรยารดกชน HNO3 + H+ + e- NO2 + H2O ตวรดวซ (ตวถกออกซไดส) Cu ตวออกซไดส (ตวถกรดวซ) HNO3

ลองท าดซ ?

1. จากปฏกรยา Cl2(g) + Ba(OH)2(aq) BaCl2(aq) + Ba(ClO3)2(aq) + H2O(l) ถายโอน e-

Cl2 (g) + Ba(OH)2 (aq) BaCl2 (aq) + Ba(ClO3)2(aq) + H2O(l) ปฏกรยาออกซเดชน Cl2 + Ba(OH)2 + 4H2O Ba(ClO3)2 + 10H+ + 10e- ปฏกรยารดกชน Cl2 + Ba(OH)2 + 2H+ +2e- BaCl2 + 2H2O ตวรดวซ ……………. ตวออกซไดส ……………


2. CoCl2 + KMnO4 + HgO + H2O KCl + MnO2 + HgCl2 + Co(OH)3

CoCl2 + KMnO4 + HgO + H2O KCl + MnO2 + HgCl2 + Co(OH)3

รบ e- ( เลขออกซเดชนลดลง )


ปฏกรยาออกซเดชน .................................................................................... ปฏกรยารดกชน .................................................................................... ตวถกออกซไดส ................................... ตวถกรดวซ ....................................

3. SrCl2 + KMnO4 + H3PO4 Cl2 + Mn3(PO4)2 + Sr3(PO4)2 + K3PO4 + H2O

ปฏกรยาออกซเดชน มการเปลยนแปลงจาก SrCl2 เปน Cl2 เลขออกซเดชนเปลยนจาก .................... เปน ....................ปฏกรยารดกชน มการเปลยนแปลงจาก ................... เปน ......................... เลขออกซเดชนเปลยนจาก +7 เปน +2

ตวถกออกซไดส ................................. ตวถกรดวซ .................................

4. Zn + Pb(NO3)2 Pb + Zn(NO3)2

ปฏกรยาออกซเดชน ........................................................................................ ปฏกรยารดกชน ........................................................................................ ตวออกซไดส ................................. ตวรดวซ ................................


การจ าแนกปฏกรยารดอกซ ชดท 1

๑๑๑๑๑๑๑๑๑๑๑๑๑๑๑๑๑๑๑๑๑๑๑๑๑๑๑

ค ำสง ใหนกเรยนเตมขอควำมในชองวำงใหถกตองสมบรณ 1. Sn + Sn(OH)6

2- 2 Sn(OH)3-

ปฏกรยาออกซเดชน คอ .......................................................................................... ปฏกรยารดกชน คอ .......................................................................................... ตวออกซไดส …………………………………………… ตวรดวซ ……………………………………………

2. SO2 + O2 SO3 ปฏกรยาออกซเดชน คอ .......................................................................................... ปฏกรยารดกชน คอ .......................................................................................... ตวออกซไดส …………………………………………… ตวรดวซ ……………………………………………

3. Zn + H2O ZnO + H2 ปฏกรยาออกซเดชน คอ .......................................................................................... ปฏกรยารดกชน คอ .......................................................................................... ตวออกซไดส …………………………………………… ตวรดวซ ……………………………………………

4. Fe2O3 + CO CO2 + Fe ปฏกรยาออกซเดชน คอ .......................................................................................... ปฏกรยารดกชน คอ .......................................................................................... ตวออกซไดส …………………………………………… ตวรดวซ …………………………………………… 5. Cd + NiO2 + H2O Cd(OH)2 + Ni(OH)2 ปฏกรยาออกซเดชน คอ ......................................................................................... ปฏกรยารดกชน คอ .......................................................................................... ตวออกซไดส …………………………………………… ตวรดวซ ……………………………………………



๑๑๑๑๑๑๑๑๑๑๑๑๑๑๑๑๑๑๑๑๑๑๑๑๑๑๑

ค าสง ใหนกเรยนเตมขอความในชองวางใหถกตองสมบรณ 1. KNO3 + Zn + KOH NH3 + K2ZnO2 + H2O ปฏกรยาออกซเดชน คอ .......................................................................................... ปฏกรยารดกชน คอ .......................................................................................... ตวออกซไดส …………………………………………… ตวรดวซ ……………………………………………

2. I- + Cr2O72- + H+ Cr3+ + I2 + H2O


3. BiO3- + Mn2+ + H+ MnO4

- + Bi3+ + H2O ปฏกรยาออกซเดชน คอ .......................................................................................... ปฏกรยารดกชน คอ .......................................................................................... ตวออกซไดส …………………………………………… ตวรดวซ ……………………………………………

4. CaH2 + H2O2 Ca(OH)2 + H2 ปฏกรยาออกซเดชน คอ .......................................................................................... ปฏกรยารดกชน คอ .......................................................................................... ตวออกซไดส …………………………………………… ตวรดวซ …………………………………………… 5. O2 + HCl Cl2+ H2O ปฏกรยาออกซเดชน คอ ......................................................................................... ปฏกรยารดกชน คอ .......................................................................................... ตวออกซไดส …………………………………………… ตวรดวซ ……………………………………………



๑๑๑๑๑๑๑๑๑๑๑๑๑๑๑๑๑๑๑๑๑๑๑๑๑๑๑

ค าสง ใหนกเรยนเตมขอความในชองวางใหถกตองสมบรณ 1. I- + Cr2O7

2- + H+ Cr3+ + I2 + H2O ปฏกรยาออกซเดชน คอ .......................................................................................... ปฏกรยารดกชน คอ .......................................................................................... ตวออกซไดส …………………………………………… ตวรดวซ ……………………………………………

2. K2Cr2O7 + H2SO4 + H2S K2SO4 + Cr2(SO4)3 + H2O + S ปฏกรยาออกซเดชน คอ .......................................................................................... ปฏกรยารดกชน คอ .......................................................................................... ตวออกซไดส …………………………………………… ตวรดวซ ……………………………………………

3. Cr(OH)4- + H2O2 + OH- CrO4

2-- + H2O ปฏกรยาออกซเดชน คอ .......................................................................................... ปฏกรยารดกชน คอ .......................................................................................... ตวออกซไดส …………………………………………… ตวรดวซ ……………………………………………

4. Cu2S + HNO3 Cu(NO3)2 + H2SO4 + NO2 + H2O ปฏกรยาออกซเดชน คอ .......................................................................................... ปฏกรยารดกชน คอ .......................................................................................... ตวออกซไดส …………………………………………… ตวรดวซ ……………………………………………

5. KMnO4 + HCl KCl + MnCl2 + Cl2 + H2O ปฏกรยาออกซเดชน คอ ......................................................................................... ปฏกรยารดกชน คอ .......................................................................................... ตวออกซไดส …………………………………………… ตวรดวซ ……………………………………………



********************************************

ค าสง ใหนกเรยนเตมขอความในชองวางใหถกตองสมบรณ 1. MnO2 + NH4

+ + Zn Mn2O3 + H2O + NH3 + Zn2+ ปฏกรยาออกซเดชน คอ .......................................................................................... ปฏกรยารดกชน คอ .......................................................................................... ตวออกซไดส …………………………………………… ตวรดวซ ……………………………………………

2. CaCr2O7+ H3PO4+ AlBr3 Ca3(PO4)2+ CrPO4 + AlPO4+ H2O + Br2 ปฏกรยาออกซเดชน คอ .......................................................................................... ปฏกรยารดกชน คอ .......................................................................................... ตวออกซไดส …………………………………………… ตวรดวซ ……………………………………………

3. K2CO3 + K2O + CO + Cr2O3 K2CrO4 + C ปฏกรยาออกซเดชน คอ .......................................................................................... ปฏกรยารดกชน คอ .......................................................................................... ตวออกซไดส …………………………………………… ตวรดวซ ……………………………………………

4. SO2 + H2O + IO3- SO4

2- + H3O+ + I2


5. Cl2 + H2SO3 + H2O Cl- + SO42- + H+

ปฏกรยาออกซเดชน คอ ......................................................................................... ปฏกรยารดกชน คอ .......................................................................................... ตวออกซไดส …………………………………………… ตวรดวซ ……………………………………………


รวมคดรวมสรางแบบทดสอบ

.

แบบทดสอบ เรอง ปฏกรยารดอกซ

ค ำสง จงสรำงแบบทดสอบชนดถกผด จ ำนวน 10 ขอ พรอมเฉลย

ตวอยำง ปฏกรยารดอกซ เปนปฏกรยาทมการเปลยนแปลงเลขออกซเดชน ( ) 1............................................................................................................................................... ( )

2............................................................................................................................................... ( )

3............................................................................................................................................... ( )

4............................................................................................................................................... ( )

5............................................................................................................................................... ( )

6............................................................................................................................................... ( )

7............................................................................................................................................... ( )

8............................................................................................................................................... ( )

9............................................................................................................................................... ( )

10............................................................................................................................................. ( )

saard km -...

Documents