Reazione ossidoriduz .

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saretto

2020-07-03 08:58

Data la seguente reazione .

Al + HNO3 > Al (NO3)3 +H2  

determinare i coefficienti stechiometrici e le molecole formate .

essendo Alluminio trivalente positivo

Al >  Al +++  + 3e

2H +  +e > H2

Al + 3HNO3  > Al (NO3) 3 + 3H2 

      3molec.    1 molecol.     3 molecol .

Grazie per la risposta ... :-D

LuiCap

2020-07-03 09:47

No, è sbagliata perché non hai eseguito il bilanciamento degli elettroni nelle due semireazioni, quindi nella reazione finale che ti risulta il numero degli atomi non è bilanciato. :-(

semi-ox 2 x (Al --> Al3+ + 3 e-)

semi-red 3 x (2 H+ + 2 e- --> H2)

------------------------------------------------------------------------------------

red-ox in forma ionica:

2 Al + 3 H+ --> 2 Al3+ + 3 H2

red-ox in forma molecolare:

2 Al + 6 HNO3 --> 2 Al(NO3)3 + 3 H2

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saretto

2020-07-03 12:37

Grazie prof.essa Luisa per la sua gentile attenzione .

Però avevo un dubbio da chiedere , se non è troppo .

Come mai nella prima reazione con il rame reagiva in un modo ed ora in un altro modo da cosa dipende ?

red-ox in forma molecolare:

3 Cu + 8 HNO3 --> 3 Cu(NO3)2 + 2 NO + 4 H2O

red-ox in forma molecolare:

2 Al + 6 HNO3 --> 2 Al(NO3)3 + 3 H2

Nel primo caso avevo sbagliato sviluppando idrogeno col rame ?

Grazie per la sua pazienza .

LuiCap

2020-07-03 15:09

Non tutti i metalli si ossidano in presenza di ioni H+ liberando H2.

Questo dipende dal loro potenziale standard di riduzione nei confronti dello ione H+. La tabella dei potenziali standard si trova facilmente in rete ed è costruita sperimentalmente assegnando per convenzione alla seguente semireazione:

2H+ + 2 e- <--> H2(g)

un potenziale standard E° (a 25°C, concentrazione molare H+ = 1 mol/L, pressione parziale H2 = 1 atm) di 0,00 V.

Tutti gli ioni metallici che hanno un E° minore di 0,00 V hanno una minor tendenza a ridursi rispetto allo ione H+, perciò confrontando i due equilibri ossidoriduttivi:

Al3+ + 3 e- <--> Al(s)....................E° = -1,66 V

2 H+ + 2 e- <--> H2(g)...................E° = 0,00 V

In sostanza, il primo equilibrio evolve spontaneamente nel verso opposto a quello scritto nella Tabella dei potenziali standard di riduzione, il secondo evolve spontaneamente nel verso indicato:

2 x (Al(s) --> Al3+ + 3 e-)

3 x (2 H+ + 2 e- --> H2(g))

-----------------------------------------------

2 Al(s) + 6 H+ --> 2 Al3+ + 3 H2(g)

Al contrario, gli ioni metallici che hanno un E° maggiore di 0,00 V hanno una maggior tendenza a ridursi rispetto allo ione H+; ad esempio:

Cu2+ + 2 e- <--> Cu(s)..................E° = +0,34 V

2 H+ + 2 e- <--> H2(g)...................E° = 0,00 V

perciò il primo equilibrio evolve nel verso indicato, mentre il secondo nel verso opposto.

Cu2+ + 2 e- <--> Cu(s)

H2(g) --> 2 H+ + 2 e-

--------------------------------------

Cu2+ + H2(g) --> Cu(s) + 2 H+

Metalli come i rame prendono il nome di metalli nobili, come ad esempio, Ag, Au, Pt, e non liberano idrogeno gassoso da soluzioni acide.

Per portare in soluzione questi metalli occorre utilizzare un cosiddetto acido ossidante, tipo l'HNO3, cioè non è lo ione H+ a ridursi, ma l'azoto con numero di ossidazione +5 presente nello ione nitrato:

NO3- + 4 H+ + 3 e- <--> NO(g) + 2 H2O........E° = +0,96 V

Lo ione nitrato possiede un potenziale di riduzione standard maggiore rispetto allo ione rameico, perciò le due semireazioni che avvengono spontaneamente sono:

3 x (Cu(s) --> Cu2+ + 2 e-)

2 x (NO3- + 4 H+ + 3 e- <--> NO(g) + 2 H2O)

------------------------------------------------------------------------

3 Cu(s) + 2 NO3- + 8 H+ --> 3 Cu2+ + 2 NO(g) + 4 H2O

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saretto

2020-07-03 18:50

Urcaaahhh, professoressa un sentito grazie per la sua completa risposta . :-)

 

Approfitto ora della sua pazienza ,visto che ci sono, per togliermi dei dubbi amletici .

1 )Il composto Al(NO3)3 lo debbo considerare una molecola nella rezione molecolare ?

2) Avendo in precendenza letto qualcosa su wikipedia .

https://it.wikipedia.org/wiki/Nitrato_di_alluminio

    La sintesi del nitrato dall'alluminio metallico è difficile da realizzare, dato che l'alluminio non viene attaccato dall'acido nitrico a causa dello strato di ossido protettivo che si forma naturalmente sulla superficie del metallo. Per questo prima viene attaccato con dell'https://it.wikipedia.org/wiki/Idrossido_di_potassioidrossido di potassio, in seguito neutralizzato con l'acido nitrico per precipitare l'idrossido.

lo debbo considerare errato ?

UN sentito super grazie . *Hail*

LuiCap

2020-07-03 20:27

1) L'Al(NO3)3 è un composto ionico, questo significa che in acqua si dissocia completamente nei suoi ioni:

Al(NO3)3(aq) --> Al3+ + 3 NO3-

Nella reazione in forma molecolare devi per forza lasciarlo come molecola.

2) Se si tratta di bilanciare sulla carta la redox tra Al e HNO3 è corretta la reazione che ho già scritto.

Se invece devi sintetizzarlo in pratica, io utilizzerei dell'alluminio in polvere e non in lamina perché sulla lamina è corretto ciò che hai letto su Wiki.

Le reazioni che avvengono con Al metallico ricoperto da Al2O3 sono:

Al2O3 + 6 KOH --> 2 K3AlO3 + 3 H2O

K3AlO3 + 3 HNO3 --> Al(OH)3 + 3 KNO3

Al(OH)3 + 3 HNO3 --> Al(NO3)3 + 3 H2O

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saretto

2020-07-03 23:06

Grazie mille professoressa per la risposta .

Ma a questo punto mi vengono mille dubbi amletici ...approfitto della sua competenza per derimere la questione .

dalla tabella dei potenziali standard di wikipedia leggo .

https://it.wikipedia.org/wiki/Potenziale_standard_di_riduzione

NO3−(aq) + 4H+(aq) + 3e− → NO(g) + 2H2O(l) _____V= 0,96

2H+(aq) + 2e− → H2(g) ____V= 0,00

Al3+(aq) + 3e− → Al(s) _____V= −1,66

Quindi sembrerebbe che NO3 dovrebbe ossidare sia idrogeno che alluminio , mi corregga se sbaglio .

Quindi lo sviluppo di idrogeno della formula

Al + HNO3 > Al (NO3)3 +H2

Non dovrebbe esserci .

Poi leggo ancora da

https://it.wikipedia.org/wiki/Acido_nitrico

Nella reazione con i metalli non viene quindi prodotto idrogeno, e i prodotti di reazione possono essere diversi a seconda della concentrazione dell'acido e della temperatura di reazione. Ad esempio, il rame reagisce in acido nitrico diluito a temperatura ambiente come

3 Cu + 8 HNO 3 ⟶ 3 Cu 2 + + 2 NO + 4 H 2 O + 6 NO 3

Grazie per la sua cortesia , ma mi vengono mille dubbi .