redoxreactie met een zwak zuur

[mochila]

Ik heb volgende reactie:

H2SO4 + Cu => SO2 + Cu2+

Het zullen de sulfaationen zijn die elektronen opnemen afkomstig van de koper.

Maar in deze oplossing zullen toch niet zoveel sulfaationen aanwezig zijn aangezien de tweede ionisatiestap van zwavelzuur zwak is.

Kan iemand bij verklaren waarom dit dan toch zal doorgaan? Of gaat dit dan in heel beperkte mate door?

[rwwh]

Als je atomen en ladingen telt zie je dat deze reactie nooit kan kloppen. Voor een redoxreactie is een recept: zoek twee halfreacties bij elkaar, en tel ze in de goede verhouding op. Doe dat eerst eens.

[mochila]

Dat heb ik al allemaal gedaan. En ik kan de stappen toepassen maar ik kan in geen enkel boek vinden wat de achtergrond is bij dit alles. Namelijk waarom blijft HSO4- gewoon niet in deze vorm bestaan. Dat is toch zwak dus zal eigenlijk weinig H+ afgeven.

Soms worden deze reacties uitgevoerd in een zuur en/of basisch milieu. Maar wat is het nut daarvan. Ok de ladingen moeten kloppen maar wat ligt aan de basis daarvan?

[Fuzzwood]

Een pKa van 2 noem ik nu niet bepaald zwak. Bij een 1M oplossing van zwavelzuur is ongeveer 10% sulfaat aanwezig.

De ladingen moeten kloppen omdat elektronen niet uit het niets kunnen ontstaan en redoxreacties juist elektronenoverdrachten beslaan. De reacties vinden plaats in zuur en/of basisch milieu als de oxidator zuurstof bevat. Bekende voorbeelden zijn permanganaat en chromaat.

[mochila]

Maar ook als is dat zuur niet volledig gesplitst, toch moet je in zo'n oefeningen er vanuit gaan dat 2 H+ en SO42- in de oplossing zit. Maar eigenlijk zit er ook nog HSO42- in. Waarom wordt dit niet in de tussenstappen vermeld?

Waarom hebben stoffen met een O in hun structuurformule de H+ of de OH- nodig om te kunnen oxideren en/of reduceren? Weet u wat de reden daarvoor is?

[rwwh]

Stoort het waterstofsulfaation bij deze reactie, denk je? En als het niet stoort, maakt het dan uit dat het ook in de oplossing zit?

Ik heb nog steeds geen kloppende reactie gezien.

[Fuzzwood]

En kijk eens naar deze reactie: MnO₄^- → Mn²⁺ + 5e-

Wat gebeurt er met het zuurstof als ik je vertel dat daarvan het oxidatiegetal tijdens de reactie niet verandert en op -2 blijft zitten?

[mochila]

Oplossing van de reactie is Cu + 2 H2SO4 => CuSO4 + SO2 + 2H2O

Fuzzwood ik weet niet goed wat je bedoelt. Rechts moeten er inderdaad ook zuurstofatomen voorkomen.

[rwwh]

Je reactie is nu goed. nu ook nog op zoek naar het reactiemechanisme voor die sulfaatreductie? Dan wordt het (ook voor mij....) interessant; geen idee hoe dat gebeurt.

[Fuzzwood]

Klopt, maar verwacht jij dat die als O^2- in de oplossing zweven, of op de een of andere manier toch aan het metaal blijven hangen, ook al ontbreken daar nu de elektronen voor?

Hintje: O^2- is een HEEL sterke base.

[mochila]

Je reactie is nu goed. nu ook nog op zoek naar het reactiemechanisme voor die sulfaatreductie? Dan wordt het (ook voor mij....) interessant; geen idee hoe dat gebeurt.

Ja dat is nu net mijn probleem, wat is de onderliggende oorzaak. Is dit enkel zoals Fuzzwood hier vermeld heeft?

Iemand betrouwbare bronnen over dit onderwerp?

[gravimetrus]

Cu reageert niet met H₂SO₄ maar met H₃O⁺

Dus Cu wordt Cu₂⁺ + 2e

H₃O⁺ wordt.......

En dan kan je er iets van maken wat klopt.

SO₄^2- reageert hier niet lijkt mij.

[Fuzzwood]

Weet je dat zeker? Koper is edeler dan een proton.

[toaic]

Als je binas tabel 48 er bij houdt.

Dan reageert zowel H⁺ als SO₄^2- niet met Cu(s).

Cu is een sterkere reductor dan H⁺ of SO₄^2- als oxidator.

Wil je vast koper oplossen, dan is salpeterzuur een goed alternatief.