NUMERI DI OSSIDAZIONE

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1 NUMERI DI SSIDAZINE Il numero di ossidazione degli elementi allo stato libero è ZER La somma algebrica dei numeri di ossidazione di tutti gli atomi di una molecola neutra è ZER La somma algebrica dei numeri di ossidazione di tutti gli atomi di uno ione è uguale alla carica dello ione Alcune regole da ricordare: l H ha sempre numero di ossidazione + tranne: negli idruri dei metalli alcalini (es NaH) negli idruri dei metalli alcalinoterrosi (es. CaH 2 ) l ha sempre numero di ossidazione 2 tranne: nei perossidi (es H 2 2 ) n ox = nei superossidi (es. K 2 ) n ox = /2 in F 2 n ox = +2 I metalli alcalini hanno sempre n ox + I metalli alcalinoterrosi hanno sempre n ox +2 F Al +3 Zn +2

2 Es. Determinare i numeri di ossidazione degli elementi nelle seguenti molecole: K 2 S 4 K = +, = 2, S = +6 Na 3 P 4 Na = +, = 2, P = +5 N 3 = 2, N = +5 3 P 4 = 2, P = +5 Na 2 2 F 2 Na = +, = eccezione! F =, = +2 eccezione! K 2 Cr 2 7 K = +, = 2, Cr = +6 [Fe(CN) 6 ] 4 CN =, Fe = +2 Ca 3 (P 4 ) 2 Ca = +2, = 2, P = +5 2 S 4 = 2, S = +6 Sn(H) 2 =2, H =+, Sn = +2 2 Mn 4 = 2, Mn = +6 EQUAZINI CHIMICHE

3 aa + bb cc + dd A, B = REAGENTI C, D = PRDTTI a,b,c,d = CEFFICIENTI STECHIMETRICI LEGGE DI CNSERVAZINE DELLA MASSA: Il numero totale degli atomi di tutti gli elementi presenti nei prodotti deve essere uguale al numero totale degli atomi di tutti gli elementi presenti nei reagenti BILANCIAMENT Es. S 2 H 2 S 3 Na 2 C 3 + 2HCl 2NaCl + C 2 EQUAZINI CHIMICHE SCRITTE IN FRMA INICA (Solventi polari): Es. 2Na + + C H + + 2Cl 2Na + + 2Cl + C 2 Na + e Cl si semplificano : C H + C 2 LEGGE DI CNSERVAZINE DELLA CARICA: La somma delle cariche dei prodotti deve essere uguale alla somma delle cariche dei reagenti REAZINI DI SSIDRIDUZINE: Avvengono con trasferimento di elettroni da una sostanza all altra.

4 Sostanza che si SSIDA (CEDE elettroni e aumenta il suo n ox) RIDUCENTE Sostanza che si RIDUCE (ACQUISTA elettroni e diminuisce il suo n ox) Es. S + 2 S 2 SSIDANTE S 0 +4 perde 4 elettroni RIDUCENTE 0 2 acquista 2 elettroni SSIDANTE BILANCIAMENT DELLE REAZINI REDX Il numero di elettroni ceduto dal riducente deve essere uguale al numero di elettroni acquistati dall ossidante

5 Conservazione della massa Conservazione della carica Metodo del numero di ossidazione. Assegnare i numeri di ossidazione agli atomi 2. Valutare le variazioni dei numeri di ossidazione della specie che si ossida e di quella che si riduce e moltiplicarle per il numero di atomi di questo elemento presenti nella molecola o nello ione 3. determinare i coefficienti stechiometrici delle specie che contengono ossidante e riducente in modo che le variazioni totali siano uguali 4. determinare gli altri coefficienti in base ai principi di conservazione della massa e della carica Es BaS 4 + C BaS + C S /2 =4 C /2= 4 BaS 4 + 4C BaS + 4C Es Zn + HCl ZnCl 2 Zn H Zn + 2HCl ZnCl 2

6 Es. 3 5/ C 4 H C 2 C 5/ /2 4=26 /2 = = 4/2 = 2 2C 4 H C 2 + 0H Es KMn 4 + FeS 4 S 4 MnS 4 + Fe 2 (S 4 ) 3 + K 2 S 4 Mn Fe KMn 4 + 5FeS 4 S 4 MnS 4 + 5/2Fe 2 (S 4 ) 3 + /2K 2 S 4 2KMn 4 + 0FeS 4 + 8H 2 S 4 2MnS 4 + 5Fe 2 (S 4 ) 3 + K 2 S 4 + 8H 2 5

7 Es Zn(N 3 ) 2 Zn + N N = =4 4 2Zn(N 3 ) 2 2Zn + 4N Es Cr 2 7= C 2 4 Cr 3+ +C 2 Cr =6 C =2 Ambiente Acido 3 Cr 2 7= + 3H 2 C H + 2Cr 3+ +6C 2 + 7H 2 Es Zn + N 3 [Zn(H) 4 ] 2 + NH 3 Zn N Ambiente Basico 4Zn + N 3 + 7H + 6H 2 4[Zn(H) 4 ] 2 + NH 3 Reazioni di Dismutazione o Disproporzionamento

8 Reazioni in cui lo stesso elemento si ossida e si riduce. Es NaCl NaCl + NaCl 3 Si riduce Si ossida In NaCl + 2 In NaCl NaCl 2NaCl + NaCl 3 Es P 4 PH 3 P 2 In PH In H 2 P P 4 + 3H +3H 2 PH 3 + 3H 2 P 2 Metodo delle semireazioni

9 Scindere la reazione redox in due semireazioni (una di ossidazione e una di riduzione) Bilanciare ciascuna reazione separatamente indicando esplicitamente il numero di elettroni acquistati o ceduti Sommare le due semireazioni dopo averle moltiplicate per opportuni coefficienti in modo da rendere uguali il numero di elettroni ceduti dal riducente e quello di elettroni acquistati dall ossidante Es. Zn + N 3 [Zn(H) 4 ] 2 + NH 3 Ambiente basico Semireazione di ossidazione: 0 +2 Zn [Zn(H) 4 ] 2 + 2e Semireazione di riduzione: +5 3 N 3 + 8e NH 3 Bilanciamento delle due semireazioni: Zn +4H [Zn(H) 4 ] 2 + 2e 4 N 3 + 8e + 6H 2 NH 3 + 9H Si moltiplica la prima semireazione per 4: 7 4Zn +6H 4[Zn(H) 4 ] 2 + 8e N 3 + 8e + 6H 2 NH 3 + 9H 4Zn +7H + 6H 2 + N 3 4[Zn(H) 4 ] 2 + NH 3

10 Es Cl 3 + S 2 Cl 2 + HS 4 Ambiente acido 2H + + Cl 3 + e Cl 2 2 S 2 + 2H 2 HS 4 + 2e + 3H + 4H + + 2Cl 3 + 2e 2Cl 2 + 2H 2 S 2 + 2H 2 HS 4 + 2e + 3H + 2Cl 3 + S 2 + H + 2Cl 2 + HS 4 Es Bi 3+ + Zn Zn 2+ + Bi Bi e Bi 2 Zn Zn e 3 2Bi e 2Bi 3Zn 3Zn e 2Bi Zn 3Zn Bi

11 Es /7 +2 2/7 Mn 4 + C 7 Mn 2+ + C 7 2 Ambiente acido Mn 4 + 5e + 8H + Mn H 2 2 C 7 C e +2H + 5 (2/7 7) 6 2Mn 4 + 0e + 6H + 2Mn H 2 5C 7 + 5H 2 5C e +0H + 2Mn 4 + 5C 7 6H + 2Mn C H 2 Es Cu + HN 3 Cu(N) 3 + N Cu + 2HN 3 Cu(N) 3 + 2e + 2H + 3 HN 3 + 3H + + 3e N + 2H 2 2 3Cu + 6HN 3 3Cu(N) 3 + 6e + 6H + 2HN 3 + 6H + + 6e 2N + 4H 2 3Cu + 8HN 3 3Cu(N) 3 + 2N + 4H 2

12 Es Mn 2+ + Bi 3 Mn 4 + Bi 3+ Ambiente acido Mn H 2 Mn 4 + 5e + 8H + 2 Bi 3 + 6H + + 2e Bi 3+ +3H 2 5 2Mn H 2 2Mn 4 + 0e + 6H Bi H + + 0e 5Bi 3+ +5H 2 2Mn Bi 3 + 4H + 2Mn 4 + 5Bi H 2 Es Cl 2 Cl 2 + Cl 3 Ambiente basico Dismutazione: Cl 2 + e Cl 2 Cl 2 + 2H Cl 3 + e 2Cl 2 + 2H Cl 2 + Cl 3 Es Cr I Cr 3+ + I 2 Ambiente acido Cr e + 4H+ 2Cr H 2 2I I 2 + 2e 3 Cr e + 4H+ 2Cr H 2 6I 3I 2 + 6e Cr I + 4H + 2Cr I 2 + 7H 2