Przeczytaj

bg‑red

Redukcja tlenków z otrzymaniem tlenków tego samego pierwiastka o niższym stopniu utlenienia

Czasami dany pierwiastek tworzy tlenki występując w nich na różnych stopniach utlenienia. Jedną z metod otrzymywania tlenkówtlenkitlenków jest redukcja tlenków pierwiastków na wyższym stopniu utlenienia do tlenków pierwiastków na niższym stopniu utlenienia, zgodnie z poniższym schematem:

R1XkRg3vgPLMh1

Ilustracja przedstawiająca schemat metody otrzymywania tlenków za pomocą redukcji tlenków. Tlenek pierwiastka na wyższym stopniu utlenienia dodać reduktor, strzałka w prawo, za strzałką tlenek pierwiastka na niższym stopniu utlenienia dodać inny pierwiastek. Tlenek uległ reakcji redukcji, zaś reduktor uległ reakcji utlenienia. — Schemat przedstawia jedną z metod otrzymywania tlenków, wykorzystującą redukcję tlenków.
Źródło: GroMar Sp. z o. o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Jednocześnie dochodzi do utlenienia reduktora. Reakcje te są reakcjami utleniania i redukcjiutleniania i redukcji. Najczęściej stosowanymi reduktorami są węgiel oraz wodór, a reakcja często nazywana jest odtlenianiem, na przykład:

W wyniku redukcji tlenku węgla $(IV)$ węglem można otrzymać tlenek węgla $(II)$ jako jedyny produkt:

{CO}_{2} + C \overset{1300 K}{\to} 2 CO

W wyniku redukcji tlenku manganu $(IV)$ wodorem można otrzymać tlenek manganu $(II)$ oraz wodę:

{MnO}_{2} + H_{2} \overset{530 K}{\to} MnO + H_{2} O

bg‑red

Redukcja tlenków z otrzymaniem pierwiastków, z których składa się tlenek

Redukcja tlenku węglem lub wodorem prowadzi jednak najczęściej do otrzymania pierwiastków, z których redukowany tlenek się składał. W reakcji tej powstaje również inny tlenek, jako produkt utleniania reduktora, zgodnie z poniższym schematem:

Rqr0P0zrroWUn

Ilustracja przedstawiająca schemat metody otrzymywania pierwiastków za pomocą redukcji tlenków. Tlenek pierwiastka dodać reduktor, strzałka w prawo, za strzałką pierwiastek dodać inny tlenek. Tlenek uległ reakcji redukcji, zaś reduktor uległ reakcji utlenienia. — Schemat redukcji tlenków do pierwiastków, z których ten się składa.
Źródło: GroMar Sp. z o. o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Na przykład:

W wyniku redukcji tlenku cynku węglem można otrzymać cynk oraz tlenek węgla $(IV)$ lub tlenek węgla $(II)$ jako inny tlenek:

2 ZnO + C \to 2 Zn + {CO}_{2}

ZnO + C \to Zn + CO

W wyniku redukcji tlenku miedzi $(II)$ węglem można otrzymać miedź oraz tlenek węgla $(IV)$ jako inny tlenek:

2 CuO + C \to 2 Cu + {CO}_{2}

W wyniku redukcji tlenku miedzi $(II)$ wodorem można otrzymać miedź oraz wodę jako inny tlenek:

CuO + H_{2} \to Cu + H_{2} O

W wyniku redukcji tlenku żelaza $(II)$ wodorem można otrzymać żelazo oraz wodę jako inny tlenek:

FeO + H_{2} \to Fe + H_{2} O

To, jakie będą produkty redukcji i utlenienia zależy od danego typu reakcji oraz specyficznych warunków ich prowadzenia.

Ciekawostka

Wiele aktywnych metali takich jak: $Na$ , $K$ , $Ca$ , $Mg$ , $Al$ tworzy bardzo stabilne tlenki. Im bardziej aktywny metal tym trudniej zredukować jego tlenek. Na przykład następujących tlenków: ${Na}_{2} O$ , $K_{2} O$ , $CaO$ , $MgO$ czy ${Al}_{2} O_{3}$ nie redukuje się opisaną metodą.

Słownik

tlenki

związki chemiczne tlenu z innymi pierwiastkami w których atom tlenu występuje na $- II$ stopniu utlenienia

reduktor

cząsteczka lub jon zawierający pierwiastek, którego atomy w reakcjach redoks oddają elektrony, zwiększając swój stopień utlenienia

utleniacz

cząsteczka lub jon zawierający pierwiastek, którego atomy w reakcjach redoks przyjmują elektrony, zmniejszając tym samym swój stopień utlenienia

reakcje utleniania‑redukcji (redoks, redox)

zachodzące łącznie procesy utlenienia i redukcji; utlenianie - oddawanie elektronów przez atom, cząsteczkę lub jon; redukcja - przyjmowanie elektronów przez atom, cząsteczkę lub jon

Bibliografia

Bielański A., Podstawy chemii nieorganicznej 2, Warszawa 2013.

Pazdro K. M., CHEMIA Podręcznik do kształcenia rozszerzonego w liceach, Część IV. Chemia nieorganiczna, Warszawa 2009.

https://www.youtube.com/watch?v=iP1Im4QILS0 (dostęp: 04.08.2021)

Wprowadzenie

Wirtualne laboratorium – S

Redukcja tlenków z otrzymaniem tlenków tego samego pierwiastka o niższym stopniu utlenienia

Redukcja tlenków z otrzymaniem pierwiastków, z których składa się tlenek

Słownik

Bibliografia