Hapetusaste ja reaktioyhtälö

Hapetusluvun laskeminen
ohje omaan selainikkunaansa

Hapettumis-pelkistymisreaktion tapahtumia voi tarkastella erilaisten mallien avulla. Esimerkkireaktion esitystapaa voit vaihtaa.

Esimerkki
Laboratorio-olosuhteissa valmistetaan usein pieniä määriä kloorikaasua vetykloridihaposta lisäämällä happoliuokseen mangaanidioksidia. Reaktiossa syntyy kloorikaasun ohella mangaanidikloridia.

Hapetusaste Aine
kasvaa hapettuu
pienenee pelkistyy
Lähtöaineet Tuotteet Elektronitase
HCl (aq) MnO2(s) Cl2(g) MnCl2(aq)
Cl:n h.a. –1 hapettuu 0   – e¯
Mn:n h.a. +4 pelkistyy +2 +2 e¯
Näytä toinen esitystapa

Reaktiossa Cl hapettuu, koska hapetusaste kasvaa –1:stä 0:aan. Mn pelkistyy, koska hapetusaste pienenee +4:stä +2:een. Koska hapettuva aine luovuttaa elektroneja pelkistyvälle aineelle, täytyy elektronien määrän olla sama. Valitaan tämän perusteella kerroin 2 HCl:n eteen.

Kirjoitetaan alustavasti:
2 HCl (aq) + MnO2(s) --> Cl2(g) + MnCl2(aq) + ?
Näytä toinen esitystapa

Kaikki Cl¯ -ionit eivät hapetu reaktiossa, koska tuotteena on myös MnCl2. Atomien määrän perusteella lisätään 2 molekyyliä HCl lähtöaineiden puolelle (toinen kerroin 2). Tällöin lähtöaineiden puolella on 4 H-atomia ja 2 O-atomia, joista muodostuu 2 H2O-molekyyliä tuotteiden puolelle. Reaktioyhtälö on siis

4 HCl (aq) + MnO2(s) --> Cl2(g) + MnCl2(aq) + 2 H2O

Monien hapettumis-pelkistymisreaktioiden yhtälöt (tämänkin esimerkin reaktioyhtälö) saadaan tasapainotetuksi myös laskematta elektroneja. Siirtyvien elektronien määrä on kuitenkin hyvä tarkistaa samoin kuin atomien määrät ja varausten summa.


Tehtävät