Bilanciamento delle reazioni di ossido-riduzione.
Sembrerà incredibile, ma credo di aver bisogno di un metodo "algoritmico" per bilanciare le reazioni di ossido-riduzione, e che possa applicarsi in tutti i casi, e che appaia anche corretto dal punto di vista "formale" (per presentarlo ad un professore). Chi mi aiuta?
Risposte
Ciao Turtle 87,
Credo di poterti dare io una mano...
Innanzitutto la traccia dovrebbe specificare se l'ambiente è basico o acido. Detto questo, procedo con l'algoritmo:
main(){
1)Bilanciamento degli elettroni
2)Se l'ambiente è basico, vai a x), altrimenti vai a y).
x)aggiungi $OH^-$ dove mancano cariche negative
y)aggiungi $H^+$ dove mancano cariche positive
3)Dopo aver eseguito la x) o la y), bisogna Aggiungere molecole di acqua $H_2 O$ dove mancano atomi di $H$
4)Fine.}
Esempio : Bilanciare la seguente reazione in ambiente acido:
$Fe^(2+) +MnO_4^(-) ->Fe^(3+) + Mn^(2+)$
Bilanciamento degli elettroni: il Fe cede un elettrone, perchè passa da 2+ a 3+, mentre il Magnesio ne acquista 5, perchè il suo numero di ossidazione prima era 7 e dopo la reazione è proprio 2+.
Allora teniamo conto di questa considerazione e riscriviamo il tutto come:
$5Fe^(2+) + MnO_4^(-) -> 5Fe ^(3+) +Mn^(2+)$
Il punto y) mi dice che devo inserire ioni $H^+$ dove mancano cariche positive, e quindi : Conto le cariche avendo
5*2 -1 -> 5*3 +2 e dunqye mancano 8 cariche positive a sinistra => $8H^ + 5Fe^(2+) + MnO_4^(-) -> 5Fe ^(3+) +Mn^(2+) + 4H_2 O$.(Perchè a destra mancavano 8 atomi di idrogeno).
Spero sia chiaro.
Ciao!
Credo di poterti dare io una mano...
Innanzitutto la traccia dovrebbe specificare se l'ambiente è basico o acido. Detto questo, procedo con l'algoritmo:
main(){
1)Bilanciamento degli elettroni
2)Se l'ambiente è basico, vai a x), altrimenti vai a y).
x)aggiungi $OH^-$ dove mancano cariche negative
y)aggiungi $H^+$ dove mancano cariche positive
3)Dopo aver eseguito la x) o la y), bisogna Aggiungere molecole di acqua $H_2 O$ dove mancano atomi di $H$
4)Fine.}
Esempio : Bilanciare la seguente reazione in ambiente acido:
$Fe^(2+) +MnO_4^(-) ->Fe^(3+) + Mn^(2+)$
Bilanciamento degli elettroni: il Fe cede un elettrone, perchè passa da 2+ a 3+, mentre il Magnesio ne acquista 5, perchè il suo numero di ossidazione prima era 7 e dopo la reazione è proprio 2+.
Allora teniamo conto di questa considerazione e riscriviamo il tutto come:
$5Fe^(2+) + MnO_4^(-) -> 5Fe ^(3+) +Mn^(2+)$
Il punto y) mi dice che devo inserire ioni $H^+$ dove mancano cariche positive, e quindi : Conto le cariche avendo
5*2 -1 -> 5*3 +2 e dunqye mancano 8 cariche positive a sinistra => $8H^ + 5Fe^(2+) + MnO_4^(-) -> 5Fe ^(3+) +Mn^(2+) + 4H_2 O$.(Perchè a destra mancavano 8 atomi di idrogeno).
Spero sia chiaro.
Ciao!
Sì, chiarissimo.
Ci sono tuttavia molti casi in cui è più difficile fare tutto, anche calcolare i numeri di ossidazione di composti non binari, né ternari. A questo punto mi chiedo (e chiedo a chi mi legge:-D):
Composti tipo $H_2NSO_2OH$, come faccio a calcolare il numero di ossidazione ed essere sicuro di aver fatto bene?
Qui ho considerato lo zolfo con numero di ossidazione +4 in quanto proviene dall'anidride solforosa, e di conseguenza ho calcolato per differenza quello dell'azoto.
Con composti più complicati, come potrò fare a inquadrarli? Dovrei scrivere la formula di Lewis del composto, ma è tremendamente difficile scriverla, tanto più che nessun libro pare ti insegni a farlo in maniera "totale".
Ci sono tuttavia molti casi in cui è più difficile fare tutto, anche calcolare i numeri di ossidazione di composti non binari, né ternari. A questo punto mi chiedo (e chiedo a chi mi legge:-D):
Composti tipo $H_2NSO_2OH$, come faccio a calcolare il numero di ossidazione ed essere sicuro di aver fatto bene?
Qui ho considerato lo zolfo con numero di ossidazione +4 in quanto proviene dall'anidride solforosa, e di conseguenza ho calcolato per differenza quello dell'azoto.
Con composti più complicati, come potrò fare a inquadrarli? Dovrei scrivere la formula di Lewis del composto, ma è tremendamente difficile scriverla, tanto più che nessun libro pare ti insegni a farlo in maniera "totale".
Eh mi trovi un po arruginito sulla chimica, onestamente...Poi tra l'altro ho fatto chimica di base sotto questo punto di vista(un solo esame da 6 crediti), dato che per il mio corso di laurea non mi serviva poi tantissimo.
Però darò un occhiata ai miei appunti e cercherò di darti una risposta al + presto(chissà anche + tardi
)
Ciao!(Certo che è una bella bestia quel composto, eh...ma studi Ingegneria chimica?)
Però darò un occhiata ai miei appunti e cercherò di darti una risposta al + presto(chissà anche + tardi
)Ciao!(Certo che è una bella bestia quel composto, eh...ma studi Ingegneria chimica?)
ciao turtle87...
forse ti posso dare un metodo per fare le formule di struttura.. magari lo sai già però..
io faccio così:
conto il numero di elettroni totali (assegnando ad ogni atomo il numero di elettroni che ha nella tavola periodica), poi trovo il numero di coppie elettroniche; a questo punto, disponendo opportunamente gli atomi, comincio a mettere tutti i doppietti prima unendo tutti gli atomi e mettendo gli eventuali doppietti e poi aggingendo quelli che avanzano dove stanno meglio..
alla fine calcolo le cariche formali su ogni atomo usando formula CF = e- originari - e- dei doppietti solitari - $1/2$ e- di legame per essere sicuro di non aver sbagliato qualcosa..
Poi per trovare il numero di ossidazione applichi la stessa formula di CF per ogni atomo solo che consideri gli elettroni di legame tutti dell'atomo più elettronegativo. (questo metodo so che funziona bene per i composti organici!! )
Nel tuo esempio, quello dell'acido amminosolfonico, hai $R-SO_3$ dove R = $NH_2$ sapendo che negli acidi solfonici lo zolfo è legato a due ossigeni con un doppio legame e con uno singolo al gruppo OH puoi anche evitare di fare la formula di lewis.. (comunque se provi dovrebbe venire esattamente così)
Quindi, usando la formulina, trovi che per lo zolfo (essendo meno elettornegativo dell'O e dell'azoto) è in stato di ossidazione +6; gli ossigeni sono in stato di ossidazione -2 e l'azoto è -3 (e gl iidrogeni +1).
Nel complesso, facendo la somma algebrica dei numeri di ossidazione, la molecola è neutra come deve essere.
forse ti posso dare un metodo per fare le formule di struttura.. magari lo sai già però..
io faccio così:
conto il numero di elettroni totali (assegnando ad ogni atomo il numero di elettroni che ha nella tavola periodica), poi trovo il numero di coppie elettroniche; a questo punto, disponendo opportunamente gli atomi, comincio a mettere tutti i doppietti prima unendo tutti gli atomi e mettendo gli eventuali doppietti e poi aggingendo quelli che avanzano dove stanno meglio..
alla fine calcolo le cariche formali su ogni atomo usando formula CF = e- originari - e- dei doppietti solitari - $1/2$ e- di legame per essere sicuro di non aver sbagliato qualcosa..
Poi per trovare il numero di ossidazione applichi la stessa formula di CF per ogni atomo solo che consideri gli elettroni di legame tutti dell'atomo più elettronegativo. (questo metodo so che funziona bene per i composti organici!! )
Nel tuo esempio, quello dell'acido amminosolfonico, hai $R-SO_3$ dove R = $NH_2$ sapendo che negli acidi solfonici lo zolfo è legato a due ossigeni con un doppio legame e con uno singolo al gruppo OH puoi anche evitare di fare la formula di lewis.. (comunque se provi dovrebbe venire esattamente così)
Quindi, usando la formulina, trovi che per lo zolfo (essendo meno elettornegativo dell'O e dell'azoto) è in stato di ossidazione +6; gli ossigeni sono in stato di ossidazione -2 e l'azoto è -3 (e gl iidrogeni +1).
Nel complesso, facendo la somma algebrica dei numeri di ossidazione, la molecola è neutra come deve essere.
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