Tag: Metodo delle semi-reazioni

ESERCIZIO 12 – REDOX IN FORMA MOLECOLARE

C4H6 + O2 → CO2 + H2O

Step 1 – Assegnare i numeri di ossidazione a tutti gli elementi presenti nella reazione:   

Da notare: Il Carbonio nel composto C4H16 ha numero di ossidazione negativo e frazionario. Infatti, per bilanciare la carica +6 dovuta ai 6 atomi di idrogeno, i 4 atomi di Carbonio, nel loro insieme, devono avere carica negativa. Questo è possibile solo se ciascun Carbonio a carica uguale a -6/4 ovvero -3/2

Step 2 – Individuare la specie che si ossida e che si riduce:

C si ossida passando da stato d’ossidazione -3/2 a +4 cedendo 11/2 elettroni;

O si riduce passando da stato d’ossidazione 0 a -2 acquistando 2 elettroni.

Step 3 – Scrivere le semi-reazioni di ossidazione e riduzione considerando solo gli elementi che acquistano e perdono elettroni.

4C3/2- → 4C4++ 22e (semi-reazione di ossidazione)

Si è utilizzato il coefficiente stechiometrico 4 in quanto nella specie C4H6 sono presenti 4 atomi di Carbonio.

2O0 + 4e → 2O2-  (semi-reazione di riduzione)

Si è utilizzato il coefficiente stechiometrico 2 in quanto nella specie O2 sono presenti 2 atomi di Ossigeno.

Step 4 – Applicare la regola del prodotto incrociato e sommare in seguito le due reazioni:

4C3/2- → 4C4++ 22e ) x2

2O0 + 4e → 2O2- ) x11

8C3/2- + 22O0+ 44e → 8C4+ + 22O2-+ 44e

Si procede ad elidere gli elettroni:

8C3/2- + 22O0 → 8C4+ + 22O2-

Step 5 – Ricomporre la reazione tenendo conto dei nuovi coefficienti stechiometrici:

2C4H6 + 11O2 → 8CO2 + H2O

Step 6 – Si controlla che anche le altre specie non partecipanti alla reazione redox siano bilanciate, e in caso di problemi con Idrogeno e Ossigeno, si possono aggiungere anche molecole di acqua.

2C4H6 + 11O2 → 8CO2 + 6H2O

ESERCIZIO 11 – REDOX IN FORMA MOLECOLARE

C7H16 + O2 → CO2 + H2O

Step 1 – Assegnare i numeri di ossidazione a tutti gli elementi presenti nella reazione:   

Da notare: Il Carbonio nel composto C7H16 ha numero di ossidazione negativo e frazionario. Infatti, per bilanciare la carica +16 dovuta ai 16 atomi di idrogeno, i 7 atomi di Carbonio, nel loro insieme, devono avere carica negativa. Questo è possibile solo se ciascun Carbonio a carica uguale a -16/7

Step 2 – Individuare la specie che si ossida e che si riduce:

C si ossida passando da stato d’ossidazione -16/7 a +4 cedendo 44/7 elettroni;

O si riduce passando da stato d’ossidazione 0 a -2 acquistando 2 elettroni.

Step 3 – Scrivere le semi-reazioni di ossidazione e riduzione considerando solo gli elementi che acquistano e perdono elettroni.

7C16/7- → 7C4++ 44e (semi-reazione di ossidazione)

Si è utilizzato il coefficiente stechiometrico 7 in quanto nella specie C7H16 sono presenti 7 atomi di Carbonio.

2O0 + 4e → 2O2-  (semi-reazione di riduzione)

Si è utilizzato il coefficiente stechiometrico 2 in quanto nella specie O2 sono presenti 2 atomi di Ossigeno.

Step 4 – Applicare la regola del prodotto incrociato e sommare in seguito le due reazioni:

7C16/7- → 7C4++ 44e ) x1

2O0 + 4e → 2O2- ) x11

7C16/7- + 22O0+ 44e → 7C4+ + 22O2-+ 44e

Si procede ad elidere gli elettroni:

7C16/7- + 22O0 → 7C4+ + 22O2-

Step 5 – Ricomporre la reazione tenendo conto dei nuovi coefficienti stechiometrici:

C7H16 + 11O2 → 7CO2 + H2O

Step 6 – Si controlla che anche le altre specie non partecipanti alla reazione redox siano bilanciate, e in caso di problemi con Idrogeno e Ossigeno, si possono aggiungere anche molecole di acqua.

C7H16 + 11O2 → 7CO2 + 8H2O

ESERCIZIO 10 – REDOX IN FORMA MOLECOLARE

Cu + HNO3 → Cu(NO3)2 + NO + H2O

Step 1 – Assegnare i numeri di ossidazione a tutti gli elementi presenti nella reazione:   

Step 2 – Individuare la specie che si ossida e che si riduce:

Cu si ossida passando da stato d’ossidazione 0 a +2 cedendo 2 elettroni;

N si riduce passando da stato d’ossidazione +5 a +2 acquistando 3 elettroni.

Da notare: nel bilancio di massa una parte dell’Azoto passa da stato d’ossidazione +5 a +2 ma una parte rimane in stato d’ossidazione +5. Questa informazione tornerà utile nel bilanciamento finale.

Step 3 – Scrivere le semi-reazioni di ossidazione e riduzione considerando solo gli elementi che acquistano e perdono elettroni.

Cu → Cu2++ 2e (semi-reazione di ossidazione)

N5+ + 3e → N2+  (semi-reazione di riduzione)

Step 4 – Applicare la regola del prodotto incrociato e sommare in seguito le due reazioni:

Cu → Cu2++ 2e ) x3

N5+ + 3e → N2+ ) x2

3Cu + 2N5++ 6e → 3Cu2+ + 2N2++ 6e

Si procede ad elidere gli elettroni:

3Cu + 2N5+ → 3Cu2+ + 2N2+

Step 5 – Ricomporre la reazione tenendo conto dei nuovi coefficienti stechiometrici:

3Cu + 2HNO3 → 3Cu(NO3)2 + 2NO + H2O

Step 6 – Si controlla che anche le altre specie non partecipanti alla reazione redox siano bilanciate, e in caso di problemi con Idrogeno e Ossigeno, si possono aggiungere anche molecole di acqua.

Per questa reazione, in HNO3 ci sono due atomi di Azoto che partecipano alla reazione redox, mentre altri sei rimangono con un numero di ossidazione invariato (+5). Pertanto, al fine di bilanciare correttamente l’Azoto, occorre portare il numero complessivo di HNO3 uguale a otto.

3Cu + 8HNO3 → 3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O

ESERCIZIO 9 – REDOX IN FORMA MOLECOLARE

Ba3(PO4)2 + SiO2 + C → P + CO2 + BaSiO3

Step 1 – Assegnare i numeri di ossidazione a tutti gli elementi presenti nella reazione:

   

Step 2 – Individuare la specie che si ossida e che si riduce:

C si ossida passando da stato d’ossidazione 0 a +4 cedendo 4 elettroni;

P si riduce passando da stato d’ossidazione 5 a 0 acquistando 5 elettroni.

Step 3 – Scrivere le semi-reazioni di ossidazione e riduzione considerando solo gli elementi che acquistano e perdono elettroni.

C → C4++ 4e (semi-reazione di ossidazione)

2P5+ + 10e → 2P  (semi-reazione di riduzione)

Questa reazione è stata scritta con il 2 come coefficiente stechiometrico in quanto in Ba3(PO4)2 sono presenti due atomi di Fosforo.

Step 4 – Applicare la regola del prodotto incrociato e sommare in seguito le due reazioni:

C → C4++ 4e ) x5

2P5+ + 10e → 2P ) x2

5C + 4P5++ 20e → 5C4+ + 4P+ 20e

Si procede ad elidere gli elettroni:

5C + 4P5+ → 5C4++ 4P

Step 5 – Ricomporre la reazione tenendo conto dei nuovi coefficienti stechiometrici:

2Ba3(PO4)2 + SiO2 + 5C → 4P + 5CO2 + BaSiO3

Step 6 – Si controlla che anche le altre specie non partecipanti alla reazione redox siano bilanciate, e in caso di problemi con Idrogeno e Ossigeno, si possono aggiungere anche molecole di acqua.

2Ba3(PO4)2 + 6SiO2 + 5C → 4P + 5CO2 + 6BaSiO3

ESERCIZIO 8 – REDOX IN FORMA MOLECOLARE

I2 + NaOH → NaI + NaIO4

Step 1 – Assegnare i numeri di ossidazione a tutti gli elementi presenti nella reazione:

   

Step 2 – Individuare la specie che si ossida e che si riduce:

I si ossida passando da stato d’ossidazione 0 a +7 cedendo 7 elettroni;

I si riduce passando da stato d’ossidazione 0 a -1 acquistando 1 elettroni.

Questa reazione viene anche definita reazione di dismutazione in quanto la stessa specie nello stesso tempo si ossida e si riduce.

Step 3 – Scrivere le semi-reazioni di ossidazione e riduzione considerando solo gli elementi che acquistano e perdono elettroni.

2I0 → 2I7++ 14e (semi-reazione di ossidazione)

Questa reazione è stata scritta con il 2 come coefficiente stechiometrico in quanto in I2 sono presenti due atomi di Iodio.

2I0 + 2e → 2I (semi-reazione di riduzione)

Questa reazione è stata scritta con il 2 come coefficiente stechiometrico in quanto in I2 sono presenti due atomi di Iodio.

Step 4 – Applicare la regola del prodotto incrociato e sommare in seguito le due reazioni:

2I0 → 2I7++ 14e ) x1

2I0 + 2e → 2I ) x7

16I0 + 14e → 2I7+ + 14I+ 14e

Si procede ad elidere gli elettroni:

16I0   → 2I7+ + 14I

Step 5 – Ricomporre la reazione tenendo conto dei nuovi coefficienti stechiometrici:

8I2 + NaOH → 14NaI + 2NaIO4

Step 6 – Si controlla che anche le altre specie non partecipanti alla reazione redox siano bilanciate, e in caso di problemi con Idrogeno e Ossigeno, si possono aggiungere anche molecole di acqua.

8I2 + 16NaOH → 14NaI + 2NaIO4 + 8H2O

Infine si dividono tutti i coefficienti stechiometrici per il fattore 2 per ridurre la reazione ai minimi termini.

4I2 + 8NaOH → 7NaI + NaIO4 + 4H2O

ESERCIZIO 7 – REDOX IN FORMA MOLECOLARE

Mg(ClO3)2 MgCl2 + O2

Step 1 – Assegnare i numeri di ossidazione a tutti gli elementi presenti nella reazione:

   

Step 2 – Individuare la specie che si ossida e che si riduce:

O si ossida passando da stato d’ossidazione +2 a +0 cedendo 2 elettroni;

Cl si riduce passando da stato d’ossidazione +5 a -1 acquistando 6 elettroni.

Step 3 – Scrivere le semi-reazioni di ossidazione e riduzione considerando solo gli elementi che acquistano e perdono elettroni.

6O2-→ 6O0+ 12e (semi-reazione di ossidazione)

Questa reazione è stata scritta con il coefficiente stechiometrico 6 in quanto nella specie Mg(ClO3)2 sono presenti 6 atomi di Ossigeno.

2Cl5+ + 12e → 2Cl (semi-reazione di riduzione)

Questa reazione è stata scritta con il coefficiente stechiometrico 2 in quanto nella specie Mg(ClO3)2 sono presenti 2 atomi di Cloro.

Step 4 – Applicare la regola del prodotto incrociato e sommare in seguito le due reazioni:

6O2-→ 6O0+ 12e ) x1

2Cl5+ + 12e → 2Cl ) x1

6O2- + 2Cl5+ + 12e → 6O+ 2Cl+ 12e

Si procede ad elidere gli elettroni:

6O2- + 2Cl5+  → 6O+ 2Cl

Step 5 – Ricomporre la reazione tenendo conto dei nuovi coefficienti stechiometrici:

Mg(ClO3)2 MgCl2 + 3O2

Step 6 – Si controlla che anche le altre specie non partecipanti alla reazione redox siano bilanciate, e in caso di problemi con Idrogeno e Ossigeno, si possono aggiungere anche molecole di acqua.

Mg(ClO3)2 MgCl2 + 3O2

ESERCIZIO 6 – REDOX IN FORMA MOLECOLARE

MnBr2 + HNO3 + HBr → NO + MnBr4

Step 1 – Assegnare i numeri di ossidazione a tutti gli elementi presenti nella reazione:

   

Step 2 – Individuare la specie che si ossida e che si riduce:

Mn si ossida passando da stato d’ossidazione +2 a +4 cedendo 2 elettroni;

N si riduce passando da stato d’ossidazione +5 a +2 acquistando 3 elettroni.

Step 3 – Scrivere le semi-reazioni di ossidazione e riduzione considerando solo gli elementi che acquistano e perdono elettroni.

Mn2+ → Mn4++ 2e (semi-reazione di ossidazione)

N5+ + 3e → N2+  (semi-reazione di riduzione)

Step 4 – Applicare la regola del prodotto incrociato e sommare in seguito le due reazioni:

Mn2+ → Mn4++ 2e ) x3

N5+ + 3e → N2+  ) x2

3Mn2+ + 2N5++ 6e → 3Mn4+ + 2N2++ 6e

Si procede ad elidere gli elettroni:

3Mn2+ + 2N5+  → 3Mn4+ + 2N2+

Step 5 – Ricomporre la reazione tenendo conto dei nuovi coefficienti stechiometrici:

3MnBr2 + 2HNO3 + HBr → 2NO + 3MnBr4

Step 6 – Si controlla che anche le altre specie non partecipanti alla reazione redox siano bilanciate, e in caso di problemi con Idrogeno e Ossigeno, si possono aggiungere anche molecole di acqua.

3MnBr2 + 2HNO3 + 6HBr → 2NO + 3MnBr4 + 4H2O

ESERCIZIO 5 – REDOX IN FORMA MOLECOLARE

K2Cr2O7 + S → SO3 + KOH + Cr2O3

Step 1 – Assegnare i numeri di ossidazione a tutti gli elementi presenti nella reazione:

Step 2 – Individuare la specie che si ossida e che si riduce:

S si ossida passando da stato d’ossidazione 0 a +6 cedendo 6 elettroni;

Cr si riduce passando da stato d’ossidazione +6 a +3 acquistando 3 elettroni.

Step 3 – Scrivere le semi-reazioni di ossidazione e riduzione considerando solo gli elementi che acquistano e perdono elettroni.

S → S6++ 6e (semi-reazione di ossidazione)

2Cr6+ + 6e → 2Cr3+  (semi-reazione di riduzione)

(questa reazione è stata scritta con il 2 in quanto in K2Cr2O7 quanto in sono presenti due atomi di Cromo).

Step 4 – Applicare la regola del prodotto incrociato e sommare in seguito le due reazioni:

S → S6++ 6e ) x1

2Cr6+ + 6e → 2Cr3+  ) x1

S + 2Cr6++ 6e → S6+ + 2Cr3+ + 6e

Si procede ad elidere gli elettroni:

S + 2Cr6+ → S6+ + 2Cr3+

Step 5 – Ricomporre la reazione tenendo conto dei nuovi coefficienti stechiometrici:

K2Cr2O7 + S → SO3 + KOH + Cr2O3

Step 6 – Si controlla che anche le altre specie non partecipanti alla reazione redox siano bilanciate, e in caso di problemi con Idrogeno e Ossigeno, si possono aggiungere anche molecole di acqua.

K2Cr2O7 + S + H2O → SO3 + 2KOH + Cr2O3

ESERCIZIO 4 – REDOX IN FORMA MOLECOLARE

AlCl3 + Na2CO3 → Na + Al2(CO3)3 + Cl2

Step 1 – Assegnare i numeri di ossidazione a tutti gli elementi presenti nella reazione:

        

Step 2 – Individuare la specie che si ossida e che si riduce:

Cl si ossida passando da stato d’ossidazione -1 a +0 cedendo 1 elettrone;

Na si riduce passando da stato d’ossidazione +1 a 0 acquistando 1 elettrone.

Step 3 – Scrivere le semi-reazioni di ossidazione e riduzione considerando solo gli elementi che acquistano e perdono elettroni.

3Cl-1 → 3Cl0+ 3e (semi-reazione di ossidazione)

(questa reazione è stata scritta con il 3 come coefficiente stechiometrico in quanto in AlCl3 sono presenti tre atomi di Cloro).

2Na+ + 2e → 2Na (semi-reazione di riduzione)

(questa reazione è stata scritta con il 2 come coefficiente stechiometrico in quanto in Na2CO3 sono presenti due atomi di Sodio).

Step 4 – Applicare la regola del prodotto incrociato e sommare in seguito le due reazioni:

3Cl→ 3Cl0+ 3e ) x2

2Na+ + 2e → 2Na ) x3

6Cl+ 6Na++ 6e → 6Cl+ 6Na + 6e

Si procede ad elidere gli elettroni:

6Cl+ 6Na→ 6Cl+ 6Na

Step 5 – Ricomporre la reazione tenendo conto dei nuovi coefficienti stechiometrici:

2AlCl3 + 3Na2CO3 → 6Na + Al2(CO3)3 + 3Cl2

Step 6 – Si controlla che anche le altre specie non partecipanti alla reazione redox siano bilanciate, e in caso di problemi con Idrogeno e Ossigeno, si possono aggiungere anche molecole di acqua.

2AlCl3 + 3Na2CO3 → 6Na + Al2(CO3)3 + 3Cl2

ESERCIZIO 3 – REDOX IN FORMA MOLECOLARE

I2 + S + H2O → HI + H2SO4

Step 1 – Assegnare i numeri di ossidazione a tutti gli elementi presenti nella reazione:

        

Step 2 – Individuare la specie che si ossida e che si riduce:

S si ossida passando da stato d’ossidazione 0 a +6 cedendo 6 elettroni;

I si riduce passando da stato d’ossidazione 0 a -1 acquistando 1 elettrone.

Step 3 – Scrivere le semi-reazioni di ossidazione e riduzione considerando solo gli elementi che acquistano e perdono elettroni.

S → S6++ 6e (semi-reazione di ossidazione)

2I0 + 2e → 2I (semi-reazione di riduzione)

Questa reazione è stata scritta con il 2 come coefficiente stechiometrico in quanto in I2 sono presenti due atomi di Iodio).

Step 4 – Applicare la regola del prodotto incrociato e sommare in seguito le due reazioni:

S → S6++ 6e ) x1

2I0 + 2e → 2I ) x3

S + 6I0+ 6e → S6+ + 6I+ 6e

Si procede ad elidere gli elettroni:

S + 6I0 → S6+ + 6I

Step 5 – Ricomporre la reazione tenendo conto dei nuovi coefficienti stechiometrici:

3I2 + S + H2O → 6HI + H2SO4

Step 6 – Si controlla che anche le altre specie non partecipanti alla reazione redox siano bilanciate, e in caso di problemi con Idrogeno e Ossigeno, si possono aggiungere anche molecole di acqua.

3I2 + S + 4H2O → 6HI + H2SO4