esercizio bilanciamento

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Rosa

2017-09-10 08:33

Buongiorno ho svolto il problema allegato ho trovato la formula milecolare ma non so come bilanciare la reazione perché prima pensvo fosse redox poi però mi è sembrato che può essere bulanciata senza semireazioni ma solo con i coefficienti quindi non è redox?


E questo è il tentativo
E il continuo lo riallego

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Vicia

2017-09-10 08:50

Non ho risolto l'esercizio, ora provo a farlo. Ma per quanto riguarda la domanda sulla redox, una reazione è redox quando vedi che il numero di ossidazione da reagente a prodotto cambia. Per bilanciare le redox se in ambiente acido o basico devi bilanciarlo con le semireazioni, però magari può capitare che siano reazioni semplici da bilanciare e lo puoi fare senza il metodo delle semireazioni. Ti faccio un esempio, prendi una reazione di combustione, essa è una reazione redox che può essere bilanciata senza il metodo delle semireazioni bilanciando in ordine: prima il carbonio, poi l'idrogeno e poi l'ossigeno.

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Vicia

2017-09-10 09:20

Ho provato a risolverlo, per la formula molecolare arrivo alle tue stesse conclusioni ma la reazione redox non riesco a bilanciarla. Penso che sia una reazione di dismutazione dove C3H3N3S3 in parte di ossida e in parte si riduce, ma queste reazioni non le ho mai trattate. Mi dispiace

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LuiCap

2017-09-10 10:03

Ancor prima di ricavare la formula molecolare del composto X, si capisce che la reazione da bilanciare successivamente è una redox in quanto l'azoto dell'HNO3 avente n° di ox = +5 si riduce a +2 nell'NO, quindi occorre come minimo un'altra specie presente nel composto X che si ossidi.

La formula molecolare del composto è, giustamente, C3H3N3S3.

Per poter bilanciare la redox:

C3H3N3S3 + HNO3 --> CO2 + NO + H2SO4 + H2O

è indispensabile conoscere i numeri di ossidazione di C, H, N, S nel composto organico.

Per ottenere ciò bisogna scrivere una formula di struttura che stia in piedi che mostri come questi atomi sono legati.

Io ho trovato questa:

C3H3N3S3.jpg
C3H3N3S3.jpg

Prova ora a determinare il n° di ox medio di C, H, N, S nel composto.

Fatto questo, prova a bilanciare la redox con le semireazioni.

Deve risultare:

C3H3N3S3 + 13 HNO3 --> 3 CO2 + 16 NO + 3 H2SO4 + 5 H2O

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Rosa

2017-09-10 10:35

LuiCap ha scritto:

Ancor prima di ricavare la formula molecolare del composto X, si capisce che la reazione da bilanciare successivamente è una redox in quanto l'azoto dell'HNO3 avente n° di ox = +5 si riduce a +2 nell'NO, quindi occorre come minimo un'altra specie presente nel composto X che si ossidi.

La formula molecolare del composto è, giustamente, C3H3N3S3.

Per poter bilanciare la redox:

C3H3N3S3 + HNO3 --> CO2 + NO + H2SO4 + H2O

è indispensabile conoscere i numeri di ossidazione di C, H, N, S nel composto organico.

Per ottenere ciò bisogna scrivere una formula di struttura che stia in piedi che mostri come questi atomi sono legati.

Io ho trovato questa:

Prova ora a determinare il n° di ox medio di C, H, N, S nel composto.

Fatto questo, prova a bilanciare la redox con le semireazioni.

Deve risultare:

C3H3N3S3 + 13 HNO3 --> 3 CO2 + 16 NO + 3 H2SO4 + 5 H2O

Ma non posso dare zero come numero di ossidazione a tutti gli elementi di C3H3N3S3? A lezione usavamo questo metodo


Poi non è una dismutazione?

Vicia

2017-09-10 12:58

Come fai a dare zero come numero di ossidazione a tutti gli elementi che creano legami cedendo o acquisendo elettroni?

Le dismutazioni sono delle reazioni redox. La differenza sta nel fatto che una stessa sostanza funge sia da sostanza ossidante che da sostanza riducente

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LuiCap

2017-09-10 13:18

Vicia ha perfettamente ragione: il numero di ossidazione medio degli elementi nel composto C2H3N3S3 non può essere zero.

Puoi però bilanciare la redox senza scrivere le semireazioni bilanciando molto semplicemente il numero degli atomi nei reagenti e nei prodotti ;-)

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Rosa

2017-09-10 16:33

Ma allora che vuol dire "dare zero" agli elementi?


Come riporto questo allegato

rps20170910_183932.jpg
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LuiCap

2017-09-10 17:14

Il numero di ossidazione è zero se:

- l'elemento si trova nel suo stato elementare e non forma alcun tipo di legame con altri elementi. Esempio: il sodio metallico allo stato elementare, Na(s) ha n° di ox = 0;

- l'atomo di un elemento forma un legame covalente puro con un altro atomo dello stesso elemento. Esempio: nella molecola diatomica dell'idrogeno, H2, ogni atomo di idrogeno ha n° di ox = 0;

- l'atomo di un elemento forma un legame covalente puro con un altro atomo dello stesso elemento e con altri due atomi. Esempio: nella molecola del perossido di idrogeno, H2O2, ogni atomo di ossigeno forma ul legame covalente puro con un altro atomo di ossigeno e un legame covalente polarizzato con un atomo di idrogeno; ogni atomo di idrogeno ha n° di ox +1; ogni atomo di ossigeno ha n° di ox -1.

Nella molecola di C3H3N3S3 ogni atomo di azoto ha n° di ox -3, ogni atomo di idrogeno ha n° di ox +1, mentre gli atomi di carbonio e di zolfo hanno numeri di ossidazione diversi all'interno della stessa molecola.

C3H3N3S3.jpg
C3H3N3S3.jpg

Quell'allegato ti mostra una situazione che non è reale :-(

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Rosa

2017-09-10 17:34

Sì ma quindi quel metodo è sbagliato ?

LuiCap

2017-09-10 19:26

Non ho detto questo.

Ribadisco che per bilanciare la redox non c'è alcun bisogno di scrivere le semireazioni, basta bilanciare il numero degli atomi.

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LuiCap

2017-09-10 21:35

Facendo finta che i numeri di ossidazione di tutti gli elementi nel composto organico sia 0 (attenta però, non è la realtà!!!), il bilanciamento della reazione si effettua nel seguente modo:

C3H3N3S3_3.jpg
C3H3N3S3_3.jpg

Bilanciando invece la reazione senza preoccuparsi di quali siano i numeri di ossidazione degli elementi nel comnposto organico il risultato è questo:

C3H3N3S3_2.jpg
C3H3N3S3_2.jpg

Ovviamente il risultato coincide ;-)

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RhOBErThO

2017-09-10 21:49

Scusa Luisa, volevo farti tre domande riguardo il I metodo:

- da dove vengono 13 moli di Azoto?

- perchè hai utilizzato proprio l'azoto e non Lo zolfo, per esempio?

- è un metodo applicabile in tutti i casi di molecole organiche?

Scusa per le troppe domande, ma è un metodo Che non ho mai visto e mi sembra utile :-D

Merci par avance!

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LuiCap

2017-09-10 21:58

Ti dirò Roberto che non lo avevo mai visto neppure io, non si finisce mai di imparare ;-)

L'azoto +5 dell'HNO3 si riduce a +2 nell'NO acquistando 3e-, quindi per bilanciare i 39 e- ceduti dal composto organico occorre moltiplicare per 13 la semireazione di riduzione:

13 x ( N(+5) + 3 e- --> N(+2))

13 N(+5) + 39 e- --> 13 N(+2)

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Rosa

2017-09-11 04:09

Grazie a tutti a lezione usavamo questo metodo e pur essendo ideale e non reale è utile per chi come me non conosce esattamente i numeri di ossidazione senza tavola periodica

Rosa

2017-09-11 15:25

Un altro esercizio simile è questo ma sbaglio il bilanciamento grazie mille


Questo è il mio tentativo
Forse perché prima dovevo trovare la formula molecolare ?!

rps20170911_172523_340.jpg
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LuiCap

2017-09-11 18:15

La formula minima del composto X che hai ricavato è corretta: VSO5.

Nel testo c'è scritto che devi bilanciare la reazione con la formula minima. Perché domandi se devi trovare la formula molecolare?!?!

Ora, per bilanciare la reazione con il metodo dell'esercizio precedente, nell'ordine devi:

a) calcolare il n° di ox di ogni atomo di vanadio nel prodotto che si forma, sapendo (e questo lo devi sapere anche senza tavola periodica ;-) ) che il n° di ox di ogni atomo di ossigeno è -2 e quello di ogni atomo di idrogeno è +1.

b) scrivere la semireazione di ossidazione assegnando idealmente n° di ox 0 all'atomo di vanadio nel composto VSO5:

4 V(0) --> 4 V(?) + ...e-

c) calcolare il n° di ossidazione reale del manganese nel KMnO4 e nell'MnSO4

d) scrivere la semireazione di riduzione:

Mn(?) + ...e- --> Mn(?)

e) bilanciare il numero di elettroni che vengono scambiati.

f) utilizzare i coefficienti risultanti per bilanciare in forma molecolare la reazione assegnata.

Provaci.

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Rosa

2017-09-12 15:23

Ho scritto le semireazioni non mi torna la reazione in forma ionica :-(

Grazie

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LuiCap

2017-09-12 18:27

La risoluzione con il metodo del "dare n° di ox = 0" è la seguente:

redox VSO5_1.jpg
redox VSO5_1.jpg

Per questa reazione trovo che sia molto più complicato questo metodo che non quello di determinare il "vero n° di ox" degli elementi nel composto VSO5 anche senza avere la tavola periodica a disposizione.

Non dico assolutamente che bisogna imparare a memoria i numeri di ossidazione di tutti gli elementi della tavola periodica, però un minimo di conoscenza di questa bisogna saperlo.

Bisogna sapere che l'ossigeno è un non metallo che si trova in alto a destra.

Bisogna sapere che anche lo zolfo è un non metallo che si trova nello stesso gruppo dell'ossigeno, ma nel periodo sottostante.

Bisogna sapere che il vanadio è un metallo di transizione.

Bisogna sapere che, in base alla loro posizione nella tavola periodica, l'ordine di elettronegatività crescente è: V<S<O.

In definitiva bisogna essere in grado di costruire la formula di struttura del composto VSO5 e determinare che i numeri di ossidazione sono: V +4, S +6, O -2.

In questo modo il bilanciamento della redox diventa molto più semplice.

redox VSO5_2.jpg
redox VSO5_2.jpg

Detto ciò, fai quello che ti risulta più comprensibile ;-)

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Rosa

2017-09-12 18:53

Ah avevo moltiplicato tutto per 20 e 5


Ho capito grazie

Rosa

2017-09-14 12:59

Ma in questa equazione come faccio a sapere i numeri di ossidazione di OCN- a parte ovviamente l'ossigeno ?


Questo èil mio tentativo

rps20170914_145908_933.jpg
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LuiCap

2017-09-14 13:31

Se vuoi sapere i numeri di ossidazione reali di C e N nello ione CN- e di O, C e N nello ione OCN- il metodo migliore è quello di scrivere le formule di struttura di questi due ioni e poi, da queste, si spiega tutto molto facilmente.

Sai scrivere le due formule di struttura???


Il metodo che ti sta spiegando nella risoluzione (che hai tagliato) non consiste nel calcolare i numeri di ossidazione ma di bilanciare le due semireazioni con OH- e H2O in modo che risultino gli elettroni in ciascuna semireazione.

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Rosa

2017-09-14 14:04

No il disegno delle formule di sturttura non lo abbiamo trattato ma Lei inviò in un post tutte le tecniche da pllicare e me lo spiegò ma dopo sei mesi circa ho dimenticato!!!

Ma pur semza usare i numeri di ossidazione la redox basica può essere bilanciata con gli OH- invece che con gli H+ come ha fatto l'autore del libro?

Riallego la spiegazione


Questo è il continuo

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LuiCap

2017-09-14 15:55

Una redox in ambiente basico deve essere bilanciata con OH- e H2O e non con quel metodo, a mio parere assurdo, di bilanciarla con gli H+ e l'H2O per poi passare dall'ambiente acido a quello basico.

Questo è nell'ordine quello che si deve fare:

MnO4- + CN-_1.jpg
MnO4- + CN-_1.jpg

Per tua conoscenza, le formule di struttura degli ioni e del composto inerenti alla redox sono:

MnO4- + CN-_2.jpg
MnO4- + CN-_2.jpg

Non te lo ricorderai, ma nel programma di Chimica generale e inorganica che mi hai inviato in MP l'argomento "struttura atomica", "concetto di valenza" e "formule di struttura" viene trattato eccome :-(

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Rosa

2017-09-14 16:17

Ma i docenti non sono obbligati a sovlgerlo tutto! Il programma viene svolto in maniera diversa da ogni prof io ho tutti gli appunti e sbobinature delle lezioni (pure se non capisco di chimica) e non c'è nessuna spiegazione su come disegnare le formule perché un po' forse le danno per scontato o perché comunque le foto delle strutture nelle slides ce le fanno vedere pure se non ci dicono quali regole usare. Non c'è tempo!Abbiamo comunque parlato di strutture di Lewis. Però per esempio non so perché magari gli atomi doppio legati all'ossigeno si mettono con quell'angolo di inclinazione che Lei ha rappresentato. Quindi posso evitare quel metodo aaaurdo spiegato dal libro. Io usavo il metodo che dice Lei (che mi spiegò in 1000 post!!!) ma il mio libro usa questo.