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
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
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 3 2 + 2H + + 2Cl 2Na + + 2Cl + C 2 Na + e Cl si semplificano : C 3 2 + 2H + 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.
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) 0 0 +4 2 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
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. +2 +6 2 0 +2 2 +2 2 BaS 4 + C BaS + C S +6 2 8/2 =4 C 0 +2 +2/2= 4 BaS 4 + 4C BaS + 4C Es. 2 0 + +2 0 Zn + HCl ZnCl 2 Zn 0 +2 +2 H + 0 2 Zn + 2HCl ZnCl 2
Es. 3 5/2 + 0 +4 2 + 2 C 4 H 0 + 2 C 2 C 5/2 +4 +3/2 4=26 /2 = 3 0 2 2 2 = 4/2 = 2 2C 4 H 0 + 3 2 8C 2 + 0H 2 2 3 Es. 4 + +7 2 +2 +62 + +6 2 +2 +6 2 +3 +4 2 + +6 2 + 2 KMn 4 + FeS 4 S 4 MnS 4 + Fe 2 (S 4 ) 3 + K 2 S 4 Mn +7 +2 5 Fe +2 +3 + 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
Es. 5 +2 +5 2 +2 2 +42 0 Zn(N 3 ) 2 Zn + N 2 + 2 N +5 +4 = 2 0 +2 2=4 4 2Zn(N 3 ) 2 2Zn + 4N 2 + 2 Es. 6 +6 2 + +3 2 +3 +4 2 Cr 2 7= C 2 4 Cr 3+ +C 2 Cr +6 +3 3 2=6 C +3 +4 + 2=2 Ambiente Acido 3 Cr 2 7= + 3H 2 C 2 4 + 8H + 2Cr 3+ +6C 2 + 7H 2 Es. 7 0 +5 2 +2 2 + 3 + Zn + N 3 [Zn(H) 4 ] 2 + NH 3 Zn 0 +2 +2 N +5 3 8 4 Ambiente Basico 4Zn + N 3 + 7H + 6H 2 4[Zn(H) 4 ] 2 + NH 3 Reazioni di Dismutazione o Disproporzionamento
Reazioni in cui lo stesso elemento si ossida e si riduce. Es. + +5 NaCl NaCl + NaCl 3 Si riduce Si ossida In NaCl + 2 In NaCl 3 + +5 +4 2 3NaCl 2NaCl + NaCl 3 Es. 2 0 3 + P 4 PH 3 P 2 In PH 3 0 3 3 In H 2 P 2 0 + + 3 P 4 + 3H +3H 2 PH 3 + 3H 2 P 2 Metodo delle semireazioni
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
Es. 2 +5 +4 +4 +6 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. 3 +3 0 +2 0 Bi 3+ + Zn Zn 2+ + Bi Bi 3+ + 3e Bi 2 Zn Zn 2+ + 2e 3 2Bi 3+ + 6e 2Bi 3Zn 3Zn 2+ + 6e 2Bi 3+ + 3Zn 3Zn 2+ + 2Bi
Es. 4 +7 4/7 +2 2/7 Mn 4 + C 7 Mn 2+ + C 7 2 Ambiente acido Mn 4 + 5e + 8H + Mn 2+ + 4H 2 2 C 7 C 7 2 + 2e +2H + 5 (2/7 7) 6 2Mn 4 + 0e + 6H + 2Mn 2+ 3 + 8H 2 5C 7 + 5H 2 5C 7 2 + 0e +0H + 2Mn 4 + 5C 7 6H + 2Mn 2+ + 5C 7 2 + 3H 2 Es. 5 0 +5 +2 +5 +2 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
Es. 6 +2 +5 +7 +3 Mn 2+ + Bi 3 Mn 4 + Bi 3+ Ambiente acido Mn 2+ + 4H 2 Mn 4 + 5e + 8H + 2 Bi 3 + 6H + + 2e Bi 3+ +3H 2 5 2Mn 2+ + 8H 2 2Mn 4 + 0e + 6H + 7 4 5Bi 3 + 30H + + 0e 5Bi 3+ +5H 2 2Mn 2+ + 5Bi 3 + 4H + 2Mn 4 + 5Bi 3+ + 7H 2 Es. 7 +4 +3 +5 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. 8 +6 +3 0 Cr 2 7 2 + I Cr 3+ + I 2 Ambiente acido Cr 2 7 2 + 6e + 4H+ 2Cr 3+ + 7H 2 2I I 2 + 2e 3 Cr 2 7 2 + 6e + 4H+ 2Cr 3+ + 7H 2 6I 3I 2 + 6e Cr 2 7 2 + 6I + 4H + 2Cr 3+ + 3I 2 + 7H 2