May Chapter Review on Oxidation-Reduction Topic

Slide1May 27   -  Chapter  17  textbook Topic  9  review  book OXIDATION-REDUCTION May  27   -  Chapter  17  textbook Topic  9  review  book OXIDATION-REDUCTION • Objective  :To  determine  O.N.  for  atoms  in elements  and  compounds. • Objective  :To  determine  O.N.  for  atoms  in elements  and  compounds. • To  recognize  redox  reactions • To  recognize  redox  reactions •   HW  :  Complete  worksheet.   STUDY PAGE  606-607  from  textbook •   HW  :  Complete  worksheet.   STUDY PAGE  606-607  from  textbook

Slide2DO NOWOBSERVATION SKILLS! • In your notebook record  the experiment in words and then describe the experiment like a chemist (with a CHEMICAL REACTION! )

Slide3•Indicate the metal and the non metal • How metals react? • How non metals react? • Review : draw the dot diagram for each element, and for the compound formed • How many electrons and protons in each reactant? • How many electrons and protons in each element in the product?

Slide4REDOX REACTIONS  (electron transfer  reactions) REDOX  REACTIONS  (electron transfer  reactions) • Whenever  an  atom  loses  an  electron another  atom  has  to  gain  one.  Both reactions  are  simultaneous. • Whenever  an  atom  loses  an  electron another  atom  has  to  gain  one.  Both reactions  are  simultaneous. Mg   +   O 2        MgO Mg   +   O 2        MgO Magnesium  lost  2  electrons  because  oxygen took  them.  The  metal   LOST  electrons,  the NON  METAL  GAINED  electrons Magnesium  lost  2  electrons  because  oxygen took  them.  The  metal   LOST  electrons,  the NON  METAL  GAINED  electrons

Slide5What happens to a car whenthe paint chips off?

Slide6LEO         GER LEO          GER    L osing    L osing    E lectrons  is    E lectrons  is    O xidation.    O xidation. G aining G aining E lectrons  is E lectrons  is R eduction R eduction

Slide7OIL RIG OIL  RIG • O xidation • O xidation •   I s •   I s •   L oss. •   L oss. • R eduction • R eduction • I s • I s    G ain.    G ain.

Slide8REDOX REACTIONS• REDuction – OXidation reactions • Electrons are transferred from the element that is being oxidized to the one that is being reduced.

Slide9Oxidation Number  (O.N.) Oxidation  Number  (O.N.) • Chemist  use  the  O.N.  to  determine  how many  electrons  are  either  gained  or  lost  by an  atom  or  ion  in  a  chemical  reaction. • Chemist  use  the  O.N.  to  determine  how many  electrons  are  either  gained  or  lost  by an  atom  or  ion  in  a  chemical  reaction. •   O.N.  is  the  charge  or  partial  charge  of  an atom  in  a  compound  or  an  ion. •   O.N.  is  the  charge  or  partial  charge  of  an atom  in  a  compound  or  an  ion.

Slide10RULES FOR  ASSIGNING  O.N. RULES  FOR  ASSIGNING  O.N. 1.  For  all  uncombined  elements   O.N.  =  O (FREE  ELEMENTS) 1.  For  all  uncombined  elements   O.N.  =  O (FREE  ELEMENTS) 2.  For  monoatomic  ions  the  charge  equals  O.N. 2.  For  monoatomic  ions  the  charge  equals  O.N. 3.  Metals  of  group  1  in  compounds   O.N.=  +1. 3.  Metals  of  group  1  in  compounds   O.N.=  +1.       Metals  of  group  2  in  compounds  O.N.=  +2       Metals  of  group  2  in  compounds  O.N.=  +2

Slide114. Fluorine  in  compounds  is  always  –  1. 4.  Fluorine  in  compounds  is  always  –  1.      Other  halogens  -1  in  binary  compounds with  metals.      Other  halogens  -1  in  binary  compounds with  metals. 5.  Hydrogen  +  1  except  in  metal  hydrides (combined  with  metals  of  group  1  or  2) 5.  Hydrogen  +  1  except  in  metal  hydrides (combined  with  metals  of  group  1  or  2) 6.  Oxygen  is  -2  except  when  combined  with F  (is  =2)  or  in  peroxides  (-1). 6.  Oxygen  is  -2  except  when  combined  with F  (is  =2)  or  in  peroxides  (-1).

Slide12•7.  THE  SUM  OF  THE  OXIDATION NUMBERS  IN  ALL  COMPOUNDS  MUST BE  ZERO • 7.  THE  SUM  OF  THE  OXIDATION NUMBERS  IN  ALL  COMPOUNDS  MUST BE  ZERO • 8.  FOR  POLYATOMIC  IONS  THE  SUM OF  THE  O.N.  IS  EQUAL  TO  THE CHARGE  OF  THE  ION • 8.  FOR  POLYATOMIC  IONS  THE  SUM OF  THE  O.N.  IS  EQUAL  TO  THE CHARGE  OF  THE  ION

Slide13Group work• Get in your groups and practice what you just have learnt and complete handout. • Finish the rest for homework.

Slide14Answer to finding the Oxidationstate 1. +7 2. +5 3. +5 4. +7 5. +4 6. +6 7. +2 8. +3 9. +5 10. +3 11. +6

Slide15ReviewFind the O.N. for each element • Cl 2 • K 2 S 2 O 3 • NO 3 - • PO 4 3- • CaCr 2 O 7 • KNO 2 • OF 2 • H 2 O 2 • KH

Slide16May 28 May  28 • Objective:  How  to  keep  track  of  electron transfers  in  chemical  reactions? • Objective:  How  to  keep  track  of  electron transfers  in  chemical  reactions? • HW:  finish  worksheet • HW:  finish  worksheet • Answer  question  11  to  31  in  page  162  RB • Answer  question  11  to  31  in  page  162  RB

Slide18VOCABULARY• SIMULTANEOUS = at the same time • OXIDATION = to lose electrons • REDUCTION = to gain electrons • OXIDATION NUMBER = charge or partial charge over an element.

Slide19DO NOWOBSERVATION SKILLS! • In your notebook record  the experiment in words and then describe the experiment like a chemist (with a CHEMICAL REACTION! )

Slide20PRACTICE• HCl + Mg -> MgCl 2   + H 2 • Indicate the oxidation state of each element in the reaction.

Slide21To recognize  redox  reactions… To  recognize  redox  reactions… • Look  for  changes  in  the  oxidation  number or  the  atoms.  If  one  element  changed  the O.N.  then  for  SURE  is   a  redox  reaction. • Look  for  changes  in  the  oxidation  number or  the  atoms.  If  one  element  changed  the O.N.  then  for  SURE  is   a  redox  reaction. • All  single  replacement,  synthesis, decomposition  and  combustion  reactions are  REDOX. • All  single  replacement,  synthesis, decomposition  and  combustion  reactions are  REDOX. • Double  replacement  reactions  are  not redox. • Double  replacement  reactions  are  not redox.

Slide22PRACTICE – your turn!• Get in pairs and work with the reactions in the handout (section # 7). Determine the O.N. for each element and decide which element got oxidized and which got reduced (TIP : LOOK ALWAYS IN THE REACTANTS SIDE!!!)

Slide23AGENTS• They are always the REACTANTS!!!

Slide24REDUCING  AGENT• When a substance is oxidized it LOSES electrons.     Its   O.N.  increases.  It  is  being  oxidized  and is  making  the  other  substance  in  the reaction  reduced.  Then  the  one  that  gets oxidized  is  the  REDUCING  AGENT.     Its   O.N.  increases.  It  is  being  oxidized  and is  making  the  other  substance  in  the reaction  reduced.  Then  the  one  that  gets oxidized  is  the  REDUCING  AGENT. R.A.  gets  oxidized. R.A.  gets  oxidized. Its  O.N.  increases Its  O.N.  increases Active  metals  are  good  RA Active  metals  are  good  RA

Slide25OXIDIZING AGENTSIts  O.N.  decreases .  By   being reduced,  it  takes  electrons  from  the  other specie,  it  makes  the  other  specie  to  get oxidized. • When a reactant is reduced it  GAINS electrons.  Its  O.N.  decreases .  By   being reduced,  it  takes  electrons  from  the  other specie,  it  makes  the  other  specie  to  get oxidized. • The  reactant   that  gets  reduced  is  the OXIDIZING  AGENT. • The  reactant   that  gets  reduced  is  the OXIDIZING  AGENT. • Oxidizing  Agent  :  Reactant  that  gets  reduced  - Its  ON  decreases. • Oxidizing  Agent  :  Reactant  that  gets  reduced  - Its  ON  decreases.

Slide26Reducing Agents• Is the reactant that gets oxidized and makes the other reactant get reduced. • Since it gets oxidized its ON increases.

Slide27•2Mg   +   O 2        MgO • 2Mg   +   O 2        MgO • Mg: oxidation number changes from • 0 to +2 . It increased. • Mg gets oxidized. Is the reducing agent. • Oxygen: Oxidation number changes from 0 to -2 , it decreases is the Oxidizing agent.

Slide28P 162 answers( identifyingAgents) 11) 2 12) 1 13) 2 14) 2 15) 1 16) 3 17) 3 18)4 19)1 20)2 21)4 • 22)2                32)1 • 23)3 • 24)1 • 25)2 • 26)1 • 27)3 • 28)2 • 29)1 • 30)3 • 31)2

Slide29May 29• How to recognize oxidizing and reducing agents? More practice • How to separate a redox reaction into half reactions? • Hw p 164  q 32 to 36 • Do Now • Find the ON of P in Calcium Phosphate

Slide30ANSWERS TO REDOXWORKSHEET 1 • 1a) zero •   b) the charge of the ion •   c) zero •   d) the charge of the ion • 2 a) +4    b) 0   c) +3  d) +5  e) +3  f)+5 • 3 a)S +3 O -2      b) Cl  0 • c) C  +4  O -2  d)N +6   O -2 • e) K +1 Cl -1   f)He 0  g) N +4  O -2 • h ) H +1   N -3

Slide31Half reactions Half  reactions • A  redox  reaction  can  always  be  broken down  as  2  half  reactions  that  show  the atom  or  ion  that  is  being  oxidized  and  the one  that  is  being  reduced. • A  redox  reaction  can  always  be  broken down  as  2  half  reactions  that  show  the atom  or  ion  that  is  being  oxidized  and  the one  that  is  being  reduced. • MASS  AND  CHARGE  has  to  be conserved  in  a  half  reaction • MASS  AND  CHARGE  has  to  be conserved  in  a  half  reaction • 1.  find  the  o.n.  of  each  element  in  the reaction.  Determine  which  is  being reduced  an  which  is  being  oxidized • 1.  find  the  o.n.  of  each  element  in  the reaction.  Determine  which  is  being reduced  an  which  is  being  oxidized

Slide32•2.  Balance  the  masses  first • 2.  Balance  the  masses  first • 3.  Complete  each  half  reaction  with electrons.(  LEO  GER) • 3.  Complete  each  half  reaction  with electrons.(  LEO  GER) • 4.  Verify  that  masses  and  charges  are balanced. • 4.  Verify  that  masses  and  charges  are balanced.

Slide33May 30 May  30 • Objetive:  Spontaneous  Redox  Reaction • Objetive:  Spontaneous  Redox  Reaction • To  use  table  J  to  predict  if  a  single replacement  reaction  will  occurr. • To  use  table  J  to  predict  if  a  single replacement  reaction  will  occurr.

Slide34Answers RB Page 164Half reactions 32) 1 33) 3 34) 3 35) 2 36) 4

Slide35Take home testRedox Chapter • Do Practice Questions for New York Regents Exam. Page 169 Review Book • Questions 1to 30 MC in scantron. Begin using scantron at Q 51. • Answer questions 31, 32 and 34 in the green box in the scantron sheet. • You MUST hand in the scantron sheet as you walk into the classroom Monday June 3!!!

Slide36Activity series Activity  series • Spontaneous  Reactions  :  happen without  external  help . • Spontaneous  Reactions  :  happen without  external  help .              CuSO 4  +  Zn     Zn  SO 4  +  Cu          CuSO 4  +  Zn     Zn  SO 4  +  Cu • In  a  single  replacement  reaction  the most  active  element  replaces  the  other element  from  a  compound.  (TABLE  J) • In  a  single  replacement  reaction  the most  active  element  replaces  the  other element  from  a  compound.  (TABLE  J)

Slide37Table J Table  J • The  metal  above  gets  oxidized  the  one below  will  get  reduced. • The  metal  above  gets  oxidized  the  one below  will  get  reduced. • For  non  metals  the  one  above  gets reduced  the  one  below  gets  oxidized. • For  non  metals  the  one  above  gets reduced  the  one  below  gets  oxidized.

Slide38•F 2  +  NaCl  • F 2  +  NaCl  • I 2  +  NaCl   • I 2  +  NaCl   • Cl 2   +  Na  I   • Cl 2   +  Na  I  

Slide39METALS IN  TABLE  J METALS  IN  TABLE  J • The  higher  the  metal  is  in  table  J,  the  most active  it  is,  the  more  tendency  to  became oxidized  (lose  electrons) • The  higher  the  metal  is  in  table  J,  the  most active  it  is,  the  more  tendency  to  became oxidized  (lose  electrons) • On  Top  of  table  J  best  reducing  agents • On  Top  of  table  J  best  reducing  agents • Towards  the  bottom  metals  tend  to  gain electrons  then  they  became  reduced  and are  good  reducing  agents • Towards  the  bottom  metals  tend  to  gain electrons  then  they  became  reduced  and are  good  reducing  agents

Slide40Non Metals Non  Metals • F 2  has  the  greatest  tendency  to  gain electrons  (  became  reduced)  is  the  BEST OXIDIZING  AGENT. • F 2  has  the  greatest  tendency  to  gain electrons  (  became  reduced)  is  the  BEST OXIDIZING  AGENT.

Slide41Predict if  the  reaction  will  occur Predict  if  the  reaction  will  occur • Ag  (NO 3 )  +  Cu   • Ag  (NO 3 )  +  Cu   • Zn +2  +  Co   • Zn +2  +  Co   • MgCl 2  +   Ni   • MgCl 2  +   Ni   • K  +   FeCl 3    • K  +   FeCl 3    • Li  +   Mg  2+  • Li  +   Mg  2+ 

Slide42ELECTROCHEMISTRY• OBJECTIVE: To distinguish between electrochemical and electrolytic cells • To identify the different parts of a cell and explain their purpose.

Slide43Do now Do  now • What  SPONTANEOUS  reaction  would  occur  if we  have • What  SPONTANEOUS  reaction  would  occur  if we  have • Cu,  Cu 2+ ,  Zn  and  Zn 2+  together. • Cu,  Cu 2+ ,  Zn  and  Zn 2+  together. • Hint  USE  TABLE  J • Hint  USE  TABLE  J • Where  the  electrons  flow?  Which  loses  which gains? • Where  the  electrons  flow?  Which  loses  which gains?

Slide44ElectrochemistryVoltaic Cells In spontaneous oxidation-reduction (redox) reactions, electrons are transferred and energy is released.

Slide45IDEA!IDEA! • If  we  can  place  the  two  metals  in  two different  containers  and  connect   them with  a  wire  the  electrons  will  flow  from  the Zn  to  the  Cu  and  we  will  have  an  electric current  –  ELECTRICITY • If  we  can  place  the  two  metals  in  two different  containers  and  connect   them with  a  wire  the  electrons  will  flow  from  the Zn  to  the  Cu  and  we  will  have  an  electric current  –  ELECTRICITY • But  it  does  not  work  if  we  do  not  close  the circuit  –  USE  A  SALT  BRIDGE • But  it  does  not  work  if  we  do  not  close  the circuit  –  USE  A  SALT  BRIDGE

Slide46Voltaic Cells• A typical cell looks like this. • The oxidation occurs at the  anode . • The reduction occurs at the cathode .

Slide47ELECTRODES• Where the reduction or oxidation takes place. They are usually metals or they can be made of graphite. • RED CAT • REDuction at the cathode

Slide48ELECTROCHEMISTRYELECTROCHEMISTRY • *Anode:  where  the  oxidation  occurs. • *Anode:  where  the  oxidation  occurs. • *Cathode:  where  the  reduction  occurs. • *Cathode:  where  the  reduction  occurs. • Voltaic  or  galvanic  cell :   produce ELECTRICITY   from  an  spontaneous chemical  reaction. • Voltaic  or  galvanic  cell :   produce ELECTRICITY   from  an  spontaneous chemical  reaction.

Slide49•ELECTRON  FLOW.  FROM  THE  ONE THAT  GETS  OXIDIZED  TO  THE  ONE THAT  GETS  REDUCED. • ELECTRON  FLOW.  FROM  THE  ONE THAT  GETS  OXIDIZED  TO  THE  ONE THAT  GETS  REDUCED. • POLARITIES • POLARITIES • ANODE  –  NEGATIVE  source  of   electrons • ANODE  –  NEGATIVE  source  of   electrons • CATHODE-  POSITIVE • CATHODE-  POSITIVE

Slide50A typical voltaic cellCathode: the electrode at which reduction occurs   Anode: the electrode at which oxidation occurs RED CAT REDuction at the cathode Salt bridge: a tube containing strong electrolyte, a pathway to allow the ions to move from one side to another. PERMIT THE MIGRATION OF IONS

Slide51Problems1. A cell uses the reaction Mn + Ni 2+     Ni + Mn 2+  to produce electricity. a) Write the half-reaction that occurs at the anode. b) Write the half-reaction that occurs at the cathode. c) Which species in this cell loses electrons? d) As the cell produces electricity, which ion increases in concentration? Mn    Mn 2+  + 2e -  Ni 2+  + 2e -    Ni Mn Mn 2+

Slide521. Voltaic CellA type of electrochemical cell that converts chemical energy to electrical energy by a spontaneous redox reaction. In 1800, Volta built the voltaic pile and discovered the first practical method of generating electricity. Constructed of alternating discs of zinc and copper, with pieces of cardboard soaked in salt water b/w the metals, the voltaic pile produced electrical current.

Slide53 Electrochemical cell An apparatus that  uses  a redox reaction to produce electrical energy ( voltaic cell ) or uses electrical energy to cause a chemical reaction ( electrolytic cell ).

Slide54Electrolytic cell Electrolytic  cell • Uses  electricity  to   force  a  reaction  that  is not  spontaneous  to  occur. • Uses  electricity  to   force  a  reaction  that  is not  spontaneous  to  occur. • NOTICE  THAT  IN  ELECTROLYTIC CELLS  THERE  IS  A  BATTERY  OR  A POWER  SOURCE  PRESENT • NOTICE  THAT  IN  ELECTROLYTIC CELLS  THERE  IS  A  BATTERY  OR  A POWER  SOURCE  PRESENT • Electrolysis :  to  decompose  a substance  using  electricity • Electrolysis :  to  decompose  a substance  using  electricity

Slide56ElectroplatingElectroplating     Is  used  to  cover  an  object  with  metal  using electricity.     Is  used  to  cover  an  object  with  metal  using electricity. • THE  OBJECT  TO  BE  COVERED  GOES IN  THE  CATHODE • THE  OBJECT  TO  BE  COVERED  GOES IN  THE  CATHODE • POLARITIES   :  ANODE  –  POSITIVE • POLARITIES   :  ANODE  –  POSITIVE • CATHODE-  NEGATIVE   SOURCE  OF ELECTRONS  –  CONNECTED  TO NEGATIVE • CATHODE-  NEGATIVE   SOURCE  OF ELECTRONS  –  CONNECTED  TO NEGATIVE

Slide58P 160 rb1) 1 2) 2 3) 4 4) 4 5) 3 6) 1 7) 4 8) 2 9) 1               10)2