Halogener är oxidationsmedel

Videogenomgång ("flippat klassrum")

En liten räkneuppgift

Den elektrokemiska spänningsserien

Välj en valfri väteutdrivande metall! Hur stor volym vätgas bildas om 10,0g av den metallen får lösas i saltsyra? Gasens molvolym V= 24,5 dm3/mol vid de förhållanden som råder.

Lösning

Alla ämnen till vänster om H i den elektrokemiska spänningsserien är väteutdrivande, d.v.s. det bildas vätgas om de får reagera med en sur lösning.

Låt oss säga att vi väljer metallen kalcium, Ca.

Vi börjar med att skriva en reaktionsformel:

  Ca(s) + 2HCl(aq) → CaCl2(aq) + H2(g)
m 10,0g  
n \(n_{\text{Ca}} = \frac {m_{\text{Ca}}}{M_{\text{Ca}}} = \frac{10\text{g}}{40,1\text{g/mol}} =\)

\(= 0,24937656\text{mol}\)

\(n_{\text{H}_2} = n_{\text{Ca}} =\)

\(= 0,24937656\text{mol}\)

Vi kan nu beräkna volymen bildad vätgas med hjälp av molvolymen:

\(V_{\text{H}_2} = V_{\text{m}} \cdot n_{\text{H}_2} = 24,5 \frac{\text{dm}^3}{\text{mol}} \cdot 0,24937656\text{mol} =\)

\(= 6,1097257 \text{dm}^3 \approx 6,1 \text{dm}^3\)

Halogener är oxidationsmedel

Demonstrationsexperiment: Klorgas kan oxidera koppar

Klorin. Klorin. Om Cl2(aq) ej finns tillgängligt, gör såhär:

Häll klorin (NaClO) i ett provrör

Tillsätt saltsyra. Cl2(aq) bildas enligt följande:

ClO(aq) + Cl(aq) + 2H+(aq) → Cl2(aq) + H2O

  1. Häll lite Cu-pulver i Cl2(aq)

    Klorgas kan oxidera koppar. Lösningen blir då blågrön.

    • Lösningen blir blågrön – det har bildats Cu2+
  2. Tillsätt AgNO3(aq)

    När man tillsätter silverjoner bildas en fällning av fast silverklorid.

    • Fällning av AgCl(s) bildas – lösningen innehåller Cl

Slutsats 1: Cu(s) + Cl2(aq) → Cu2+(aq) + 2Cl(aq)

Slutsats 2: Halogener är oxidationsmedel!

Olika halogener är olika kraftiga oxidationsmedel

Vilken halogen som är det kraftigaste oxidationsmedlet?

  • Fluor, F2

Varför? – För att elektronerna känner av kärnladdningen starkare, dras hellre dit...

Fluorgas får bubbla genom en lösning av natriumjodid. Vilken reaktion sker? Vilket ämne oxideras resp. reduceras?

F2(g) + 2I(aq) → 2F(aq) + I2(aq)

  • F2 reduceras
  • I oxideras

Halogenernas oxiderande förmåga