Redoxní reakce

dochází k přenosu elektronů mezi reaktanty
oxidační čísla* některých prvků se mění
- např.: $Cu^{0}+2\ Fe^{III}Cl_{3}\rightarrow Cu^{II}Cl_{2}+2\ Fe^{II}Cl_{2}$
Oxidace
- reakce, při které oxidovaná látka ztrácí elektrony
- oxidační číslo roste
- oxidační činidlo (oxidovadlo)
  - látka, která je schopna oxidovat jinou látku
  - pokud má látka maximální oxidační číslo, může mít pouze oxidační účinky
Redukce
- je reakce, při které redukovaná látka získává elektrony
- oxidační číslo klesá
- redukční činidlo (redukovadlo)
  - látka, která je schopna redukovat jinou látku
  - pokud má látka minimální oxidační číslo, může mít jen redukční účinky
oxidace a redukce probíhají vždy současně
Redoxní rovnováha
- počet elektronů uvolněných se rovná počtu elektronů přijatých
- každá dvojice, ve které se liší počet elektronů na začátku a na konci se nazývá redoxní systém

Redoxní rovnice

platí pravidlo, že počet elektronů uvolněných při oxidaci je roven počtu elektronů přijatých při redukci

$$As_{2}S_{3}+HNO_{3}+H_{2}O\rightarrow H_{3}AsO_{4}+NO+H_{2}SO_{4}$$

zjistíme, u kterých prvků došlo k oxidaci a u kterých k redukci (určíme oxidační čísla)

$$As_{2}^{III} S_{3}^{-II} + H^{I}N^{V}O_{3}^{-II}+H_{2}^{I}O^{-II}\rightarrow H_{3}^{I}As^{V}O_{4}^{-II}+N^{II}O^{-II}+H_{2}^{I}S^{VI}O_{4}^{-II}$$

zapíšeme dílčí reakce
- oxidace:
  - $2\ As^{III}-2\cdot 2\ e^{-}\rightarrow 2\ As^{V}\ (4\ e^{-})$
  - $3\ S^{-II}\ -3\cdot 8\ e^{-}\rightarrow 3\ S^{VI}\ (24\ e^{-})$
  - celk. $28\ e^{-}$
  - redukce:
    - $N^{V}+3\ e^{-}\rightarrow N^{II}\ (3\ e^-)$
    - celk. $3\ e^{-}$
dosadíme do reakčního schématu
- $3\ As_{2}S_{3}+28\ HNO_{3}+4\ H_{2}O\rightarrow 6\ H_{3}AsO_{4}+28\ NO+9\ H_{2}SO_{4}$

disproporcionace
- speciální typ redoxní reakce
- jedna látka zároveň oxiduje a redukuje

Elektrolýza

je to rozklad disociovaných elektrolytů stejnosměrným elektrickým proudem
elektrolytizovat lze roztoky nebo taveniny elektrolytů
elektrický proud je přenášen do roztoku pomocí dvou elektrod
- Katoda
  - záporně nabitá elektroda
  - přitahuje kationty
  - na katodě probíhá redukce, látka zde příjmá elektrony
  - při elektrolýze se na katodě vylučuje čistý kov
- Anoda
  - kladně nabitá elektroda
  - přitahuje anionty
  - na anodě probíhá oxidace, látka odevzdává elektrony
produkty na elektrodách mohou dále reagovat
- s elektrodou v tzv. katodovém prostoru
- s rozpouštědlem v tzv. anodovém prostoru
- mohou proto vznikat různé produkty při eletkrolýze tavenin a roztoků
  - např.: elektrolýza taveniny a roztoku $NaCl$
    - tavenina:
      - $2\ NaCl\rightarrow{2\ Na^{+}+2\ Cl^{-}}\rightarrow{2\ Na+Cl_{2}}$
    - roztok:
      - $2\ NaCl + 2\ H_{2}O\rightarrow{2\ Na^{+}+2\ Cl^{-}+2\ H_{2}O}$
      - anoda: $2\ Cl^{-}\rightarrow{Cl_{2}}$
      - katoda: $2\ Na^{+}+2\ H_{2}O\rightarrow{2\ Na+2\ H_{2}O}\rightarrow{2\ NaOH+ H_{2}}$
elektrolýza se využívá při výrobě některých prvků nebo k ochraně kovů před korozí

kovy lze seřadit podle jejich elektrodových potenciálů - $E_{ox/red}$ -
- podíl schopnosti jejich kationtu redukovat se na kov
- elektrodový potenciál se měří jako rovnovážné napětí galvanického článku ve kterém je jedna elektroda vodíková a druhá je tvořena kovem, který je ponořen do roztoku soli tohoto kovu