Clasa a X-a E
Durata: doua ore
Tipul lectiei: Recapitulare
Obiective operationale: La sfarsitul lectiei, elevii trebuie :
O1 : Sa aplice regulile de calculare a N.O., agentul oxidant si agentul reducator ;
O2 : Sa modeleze corect in scris ecuatiile reactiilor cu transfer de electroni ;
O3: Sa descrie partile componente ale unei celule galvanice si ale unei celule de electroliza, precum si procesele care se petrec in acestea ;
O4 : Sa stabileasca sensul de spontaneitate al unei reactii chimice dintr-o celula galvanica dupa valoarea fortei electromotoare, E ;
O5 : Sa redea ecuatiile corespunzatoare unor reactii chimice care se petrec la electrozi, in cazul elementelor galvanice si electrolizei
O6 : Sa enunte si sa utilizeze legile electrolizei ;
O7 : Sa aplice notiunile studiate in rezolvarea de probleme si aplicarea in practica a acestora ;
Metode si procedee didactice folosite: conversatia euristica, modelarea, algoritmizarea, descoperirea dirijata, dialogul, problematizarea.
Mijloace si materiale necesare: manuale, tabele cu potentiale standard, creta, tabla, creioane colorate.

DESFASURAREA LECTIEI

Reactualizarea cunostintelor:

 Ce studiaza electrochimia?
Legatura dintre energia chimica si energia electrica si transformarile lor reciproce.
 Ce sunt reactiile cu transfer de electroni? Cum se mai numesc?
 Ce este oxidarea? Ce este reducerea?
Reactiile cu transfer de electroni sunt acele procese in care particula transferata este electronul ; se mai numesc oxido-reduceri sau reactii redox.
Oxidarea = fenomenul in care o particula cedeaza (da) electroni.
Aceasta se numeste agent reducator.
Reducerea = fenomenul in care o particula accepta
(cere) electroni.
Aceasta se numeste agent oxidant.
 Cum se petrec procesele de oxido-reducere?
Simultan.
 Ce este N.O. si care sunt regulile de stabilire a acestuia?
N.O. al unui atom sau ion este egal cu numarul de electroni proprii implicati in formarea legaturilor ionice sau covalente.

Rezolvare de exercitii
1) Pe baza regulilor de stabilire a N.O. calculati valorile numerelor de oxidare pentru elementele subliniate din ionii sau moleculele indicate:
PH3, NF3, SnO2, H2O2, (VO2)+

2) In reactia: Zn + 2HCl → ZnCl2 + H2 ,
a) Cl se reduce, b) Cl se oxideaza, c) Zn-agent reducator,
d) Zn-agent oxidant.

3) In reactia: Cl2 + 2NaOH → NaCl + NaClO + H2O ,
a) Cl se oxideaza, b) Cl se reduce , c) Cl = agent oxidant si agent reducator, d) Cl nu isi modifica N.O.

 Ce principiu sta la baza stabilirii coeficientilor in reactiile de oxido-reducere? Ce se intampla cu valoarea N.O. in procesul de oxidare? Dar in cel de reducere?
In toate reactiile redox numarul e- acceptati = numarul e- cedati.
In procesul de oxidare N.O. creste, iar in cel de reducere, scade.

Exercitiu - algoritmizare
Stabiliti coeficientii urmatorelor ecuatii ale reactiilor redox:
a) Cu + HNO3 → Cu(NO3)2 + NO + H2O
b) KMnO4 + HCl → KCl + Mn Cl2 + H2O + Cl2

 Care este aplicabilitatea reactiilor redox in chimia analitica?
Se folosesc pentru efectuarea unor analize calitative si cantitative, ca reactii de identificare a unor anioni si cationi si pentru calculul concentratiilor substantelor care isi modifica nr. de oxidare in decursul reactiei.

M M
Eg. redox = -------- = ---------
variatia N.O. nr. de e- schimbati

Eg oxidare = Eg reducere => Nox .Vox = Nred .Vred

N,V = normalitati, volume









Elementul galvanic

Reactualizarea cunostintelor

 Ce este un element galvanic? Care sunt elementele care compun o celula galvanica? Care este sensul curentului in circuitul exterior? Scrieti reprezentarea celulei galvanice Cu-Zn.
Elementul galvanic este dispozitivul care permite transformarea energiei chimice a reactiilor redox in energie electrica.Se mai numeste pila electrica.
Elementele constituente: -electrozii
-puntea de sare
-voltmetru
-cele doua semicelule
La anod are loc oxidarea iar la catod reducerea.
In circuitul exterior curentul circula de la - la +.
In elementul galvanic anodul are potential - iar catodul +.
La celula Cu-Zn, Zn are tendinta mai pronuntata de a se oxida (trimite ioni in solutie), deci reactiile la cei doi electrozi sunt :

+ Anod Zn -2e- Zn2+ ,oxidare Zn - agent reducator
- Catod Cu2+ +2e- Cu , reducere Cu - agent oxidant

Reprezentarea celulei: Zn/Zn2+ // Cu2+/Cu
oxid. puntea reducere
de sare
 Ce este electrodul normal de hidrogen? Pentru ce a fost folosit acesta ?
Consta dintr-o placuta de platina introdusa intr-o solutie de acid de concentratie 1M ; in sistem este barbotat hidrogn gazos la presiunea de 1 atm. A fost folosit pentru stabilirea potentialului
ε al unei semicelule, lui atribuindui-se prin conventie εH2 = 0 V.
εox = - εred Se gasesc tabelate, in general, valorile εred .
 Cum se calculeaza forta electromotoare a unui element galvanic?
E = εox + εred Daca E > 0 reactia este spontana in sens direct
E < 0 reactia este spontana in sens invers.