Keseimbangan Redoks: perbendaharaan kata yang berkait

Perbendaharaan kata Keseimbangan Redoks paling baik dipelajari sebagai satu cerita yang berkait, kerana hampir setiap istilah dalam bab ini kembali kepada satu idea: elektron berpindah daripada satu spesies kepada yang lain. Sebaik sahaja idea itu jelas, senarai panjang definisi berhenti menjadi fakta berasingan dan menjadi rantai sebab dan akibat, dan perkataan rantai itu, dinyatakan dengan tepat, yang memperoleh markah.

Pasangan teras: pengoksidaan dan penurunan. Semuanya bermula dengan pengoksidaan, iaitu kehilangan elektron, dan penurunan, iaitu penambahan elektron. Bantuan ingatan OIL RIG mengekalkan arahnya. Kedua-duanya tidak pernah berlaku bersendirian: elektron yang hilang oleh satu spesies ialah tepat elektron yang diterima oleh yang lain, jadi bersama-sama ia membentuk tindak balas redoks. Pelajar paling kerap mengelirukan pasangan ini, jadi tabiat selamat ialah mengikuti elektron setiap kali. Bahan yang menyebabkan pengoksidaan dengan mengambil elektron ialah agen pengoksidaan, dan ia sendiri diturunkan; bahan yang menyebabkan penurunan dengan memberi elektron ialah agen penurunan, dan ia sendiri dioksidakan. Perangkapnya di sini ialah setiap agen berubah pada arah bertentangan dengan apa yang dilakukannya kepada spesies lain, sebab itulah begitu banyak jawapan menamakan yang salah. Cara paling selamat untuk mengenal pasti agen ialah melihat bahan mana yang nombor pengoksidaannya turun bagi agen pengoksidaan, dan naik bagi agen penurunan.

Alat perakaunan: nombor pengoksidaan. Kerana anda tidak sentiasa boleh memerhati elektron secara langsung, nombor pengoksidaan membolehkan anda menjejaknya di atas kertas. Kenaikan nombor pengoksidaan menandakan pengoksidaan, penurunannya menandakan penurunan, dan peraturan tunggal ini berkesan walaupun tiada oksigen terlibat. Tatanama Stock, seperti ferum(II) dan ferum(III), sekadar melaporkan nombor itu dalam nama sebatian. Sebaik sahaja nombor ditetapkan, anda boleh mengasingkan perubahan redoks kepada dua setengah persamaan, satu menunjukkan elektron hilang dan satu menunjukkan elektron diterima. Meletakkan elektron pada sebelah yang betul, dan menyeimbangkan bilangannya sebelum menggabungkan kedua-dua bahagian, ialah kemahiran yang mendasari seluruh bab ini, daripada elektrolisis kepada sel.

Di mana kereaktifan masuk. Tindak balas penyesaran ialah redoks yang dilihat melalui siri kereaktifan: logam lebih reaktif kehilangan elektron dan menolak logam kurang reaktif keluar daripada sebatiannya. Siri kereaktifan menyusun logam mengikut kesediaan atomnya melepaskan elektron, dan siri elektrokimia yang berkait rapat menyusun ion mengikut kesediaannya dinyahcas. Pelajar mengelirukan dua susunan ini, jadi ia membantu untuk ingat bahawa satu tentang atom melepaskan elektron dan satu lagi tentang ion dinyahcas di elektrod.

Elektrolisis dan elektrodnya. Elektrolisis ialah penguraian elektrolit oleh arus terus, dan ia hanya boleh berlaku apabila ion bebas bergerak, dalam sebatian lebur atau larutan akueus. Arus masuk dan keluar melalui elektrod: di anod pengoksidaan berlaku, di katod penurunan berlaku, dengan kation bergerak ke katod dan anion ke anod. Apabila lebih daripada satu ion boleh bertindak balas, penyahcasan terpilih menentukan yang mana, menimbang kedudukan dalam siri elektrokimia terhadap kepekatan dan jenis elektrod. Faktor terakhir itu ialah perbezaan antara elektrod lengai, seperti karbon, yang hanya mengalirkan arus, dan elektrod aktif, seperti kuprum, yang melarut. Untuk larutan akueus, hasil di setiap elektrod ditentukan oleh tiga faktor serentak, iaitu kedudukan dalam siri elektrokimia, kepekatan larutan, dan bahan elektrod, jadi garam yang sama boleh memberi hasil berbeza dalam keadaan berbeza. Idea ini digunakan dalam penyaduran dan dalam penulenan kuprum, tempat objek atau katod kuprum tulen dijadikan tempat penurunan berlaku.

Sel dan kakisan. Sel voltan menjalankan pemindahan elektron yang sama untuk tujuan berbalik: tindak balas redoks spontan antara dua logam berbeza kereaktifan menghasilkan elektrik, dan logam lebih reaktif ialah terminal negatif. Sel elektrolisis melakukan sebaliknya, menggunakan elektrik untuk memaksa perubahan. Bab ini kemudian beralih kepada pengaratan, iaitu pengoksidaan ferum kepada ferum(III) oksida terhidrat, yang memerlukan kedua-dua air dan oksigen. Pengaratan ialah satu kes idea kakisan yang lebih luas, dan ia dicegah dengan perlindungan korban, iaitu melekatkan logam lebih reaktif yang dioksidakan menggantikan ferum, atau dengan penggalvanian, yang menyalut ferum dengan zink sebagai penghalang dan logam korban sekali gus.

Bagaimana semuanya terbina. Dibaca dalam susunan ini, istilah bukan senarai untuk dihafal tetapi satu mekanisme tunggal dilihat dari sudut berbeza: elektron meninggalkan satu tempat dan tiba di tempat lain, dan seluruh bab ini tentang menyusun pergerakan itu, mengukurnya, dan menggunakannya. Guru kami membimbing pelajar melalui perbendaharaan kata ini dalam susunan yang berkait dalam kelas satu-ke-satu dalam talian, dari RM50 sejam, supaya perkataan tepat yang dihargai oleh Kimia SPM datang secara semula jadi apabila tekanan peperiksaan tiba.