Zn(NO3)2.....ZnO+NO2+O2

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Rosa

2018-03-01 18:42

Buonasera perché soni sbagliate le semireazioni che ho scritto e perché l'autore del libro applica il metodo del numero di ossidazione trovando i coefficienti stechiometrici con questa procedura? Non riesco proprio a capire perché il metodo del numerondi ossidaizond si risolva qui diversamente da come avevo studiato prima :-(

Grazie

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LuiCap

2018-03-02 10:56

Qualsiasi metodo di bilanciamento di una redox richiede di bilanciare dapprima le masse degli atomi partendo dalla reazione data:

Zn(NO3)2 --> ZnO + NO2 + O2

a) occorre bilanciare gli atomi di N:

Zn(NO3)2 --> ZnO + 2 NO2 + O2

b) ora ci sono 6 atomi di O a sx e 7 atomi di O a dx, perciò occorre moltiplicare per 2 l'unico reagente che è presente e riaggiustare i coefficienti di ZnO e di NO2:

2 Zn(NO3)2 --> 2 ZnO + 4 NO2 + O2

c) ora tutti gli atomi sono presenti in egual numero sia a sx che a dx.

Si tratta perciò di una reazione redox che può essere bilanciata senza ricorrere alle semireazioni di ossidazione e riduzione.

È possibile mettere in evidenza gli elettroni che vengono scambiati con uno dei seguenti due metodi di bilanciamento:

1) Si scrivono le due semireazione in un'unica equazione:

2 Zn(NO3)2 + 1 e- x 4 atomi di N --> 2 ZnO + 4 NO2 + O2 + 2 e- x 2 atomi di O

2) Si scrivono le due semireazioni separatamente mettendo in evidenza solo l'atomo che si ossida e quello che si riduce, non sono ioni:

semi-red --> 4 x (N+5 + 1 e- --> N+4)

semi-ox --> 2 O-2 --> O20 + 4 e-

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

redox --> 4 N+5 + 2 O-2 --> 4 N+4 + O20

2 Zn(NO3)2 --> 2 ZnO + 4 NO2 + O2

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Rosa

2018-03-02 14:21

Ma perché il libro usa quel metodo più lungo :-(

LuiCap

2018-03-02 15:45

Il libro ha eseguito esattamente il procedimento 2) con le semireazioni separate. Cosa vedi di diverso???

Infatti ha messo il coefficiente stechiometrico 4 davanti a NO2 e il coefficiente stechiometrico 1 davanti a O2, poi ha bilanciato il resto in forma molecolare.

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Rosa

2018-03-02 22:11

nel punto b) perché moltiplica per 2? Ho capito che si moltiplica per bilanciare. Ma il coefficiente che bilancia si scopre a tentativi. Tipo in questo caso per capire che dovessi moltiplicare per 2 avrei provato prima con 1 poi con 2 ma il metodo dei tentativi non penso sia efficace con me :-(


poi perché O2 non l'ha moltiplicato per 2? Ha scritto solo O2 non capisco perché O2 si escluda dalla moltiplicazione

La ringrazio

LuiCap

2018-03-02 23:13

b) ora ci sono 6 atomi di O a sx e 7 atomi di O a dx, perciò occorre moltiplicare per 2 l'unico reagente che è presente e riaggiustare i coefficienti di ZnO e di NO2:

2 Zn(NO3)2 --> 2 ZnO + 4 NO2 + O2

Rosa, non ho scritto che bisogna moltiplicare per 2 reagenti e prodotti, ma solo il reagente :-(

I passaggi in sequenza più dettagliata sono:

bilanciamento redox_.jpg
bilanciamento redox_.jpg

Non è "andare a tentativi", ma seguire un procedimento logico per il bilanciamento degli atomi.

Se devi bilanciare la seguente reazione quale procedimento logico esegui???

Al(OH)3 + H2SO4 --> Al2(SO4)3 + H2O

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experimentator

2018-03-03 03:57

Rosa ha scritto:

 Ma il coefficiente che bilancia si scopre a tentativi. 

In questo caso si scopre proprio a tentativi come si faceva una volta ai tempi di Lavoisier , quando ancora non si conoscevano le valenze . La legge di Lavoisier nota anche come legge di conservazione della massa afferma che nel corso di una reazione chimica la somma delle masse dei reagenti è uguale alla somma delle masse dei prodotti.  Io ho provato cosi . Si può procedere in modo semplice cosi : Zn (NO3) 2 >ZnO + NO2+O2                  (1) 6 O > 5 O Ad un prima occhiata ci sono 6 atomi di O a sin. E 5 a destra . Per bilanciare secondo la legge delle masse metto un 2 davanti a ZnO Zn(NO3) 2 > 2 ZnO+NO2 +O2                    (2) 6 O > 6 O Ora però Zn 1 > Zn 2 Per bilanciare metto 2 a sin . 2Zn(NO3) 2 > 2ZnO+NO2 +O2               (3) però vedo che : 4 N > 1 N moltoplico a ds. azoto N *4 2Zn(NO3) 2 > 2ZnO+4NO2 +O2                 (4)                  Risposta .   Controllo gli O 12 a ds e 12 sin. Tutto ok -

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Rosa

2018-03-03 17:27

Ma io pensavo che si dovesse fare il minimo comune multiplo e poi dividere per i coefficienti, ma il risultato non mi sarebbe tornato


scusi ma perché la Prof.ssa non moltiplica per 2 tutti i reagenti e tutti i prodotti, se moltiplica per 2Zn(NO3)2 perché O2 non lo moltiplica?

LuiCap

2018-03-03 17:33

Il minimo comune multiplo di cosa??? E a quali coefficienti ti riferisci??? Non possiamo essere nella tua testa!!!


Scusa Rosa ma hai letto??? Ho già risposto a questa tua domanda.

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Rosa

2018-03-03 17:46

:-( avevo saltato uma riga lo avevo letto ieri il post dormendo (Lei ha il dono di una particolare lucidità notturna comunque).Le chiedo scusa.

Mi sembra di aver capito che l'importante sia il fatto che rispettiamo la.legge di Lavoiser. Invece pensavo che si facesse come nelle equazioni se moltiplico tutti i membri a destra per un valore bisogna moltiplicare per lo stesso valore anche tutti i membri a sinistra.

Pensavo che occorresse fare il mcm tra 6 ossigeni e 7 ossigeni a dx e poi dividere 42 per il coeffciente stechiometrico dei composti con l'ossigeno da bilanciare.


poi altro dubbio come faccio a capire quando nelle semireazioni si tratta di ioni? Lei ha sotttolineato che non si tratta di "ioni quando si bilanciano le semireazioni di N e O. Io invece avevo sbagliato e messo NO3, pure se applico il metodo ionico non posso scrivere 2NO3(2-)?
E la seconda reazione la bilancerei così

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LuiCap

2018-03-03 19:51

La reazione tra l'Al(OH)3 e l'H2SO4 è bilanciata correttamente, ma tu hai scritto solo il risultato finale, non il procedimento logico che hai eseguito come ti avevo mostrato io per la reazione oggetto della discussione.

Tornando alla reazione dello Zn(NO3)2 mi poni diverse domande, ognuna delle quali richiederebbe risposte chilometriche. e conoscenze di base che evidentemente non possiedi ;-)

Affinché uno ione esista si deve rompere un legame di tipo ionico tra due elementi, in questo caso tra lo zinco e l'ossigeno: si formano perciò Zn(2+) e 2 NO3(-) e non 2 NO3(2-) che è un errore-orrore.

Questi ioni sono già presenti allo stato solido nel composto Zn(NO3)2, che è appunto un solido bianco a temperatura ambiente. Quando questo solido viene riscaldato, dapprima fonde a circa 110°C:

Zn(NO3)2(s) + Q --> Zn(NO3)2(l)

poi, fornendo ancora calore, si decompone in un composto solido e in due composti gassosi:

2 Zn(NO3)2(l) + Q --> 2 ZnO(s) + 4 NO2(g) + O2(g)

Si tratta di una reazione di ossidoriduzione in quanto:

- tutto l'azoto presente da +5 si riduce a +4

- solo 2 atomi di ossigeno si ossidano da -2 a 0

- lo zinco non cambia il suo numero di ossidazione che resta +2

Come ti ho già dimostrato, si riesce a bilanciare la reazione anche senza necessità di scrivere le due semireazioni.

Se si vogliono per forza scrivere le semireazioni si incontrano delle difficoltà a scriverle in forma ionica perché per bilanciare le cariche negative portate dagli elettroni bisogna usare degli ioni OH- e per bilanciare gli idrogeni dell'H2O che nella reazione data non compaiono.

Devi tener presente che, una semireazione in forma ionica deve essere bilanciata sia per quanto riguarda il numero degli atomi, sia per quanto riguarda le cariche reali che sono fornite dagli elettroni e dagli ioni.

Una possibilità potrebbe essere la seguente:

bilanciamento redox_2.jpg
bilanciamento redox_2.jpg

Il metodo usato dal tuo libro per scrivere le semireazioni si basa sempre sulla variazione dei numeri di ossidazione ma solo degli atomi coinvolti nella redox:

bilanciamento redox_3.jpg
bilanciamento redox_3.jpg

È un metodo che esiste, ma che io personalmente non prediligo perché induce a pensare che esista uno ione N(+5) e uno ione O(-2), cosa che è assolutamente falsa.

Ti faccio notare che:

- i numeri di ossidazione vanno scritti con il segno davanti al valore numerico

- le cariche degli ioni vanno scritti con il valore numerico seguito dal segno

proprio per non confondere i due concetti.

Ad esempio, nel nitrato di zinco Zn(NO3)2:

- lo zinco ha numero di ossidazione +2

- lo ione zinco ha carica elettrica 2+

- l'azoto ha numero di ossidazione +5

- lo ione nitrato ha carica elettrica 1-, perciò 2 ioni nitrato hanno carica elettrica complessiva 2- che compensa la carica elettrica 2+ dello ione zinco in modo che la molecola risulti neutra.

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Rosa

2018-03-03 20:34

Prof.ssa si scusi le troppe domande evidentemente più vado avanti più scopro le lacune:-(