Scrivere una redox
ciao ragazzi! sono uno studente di fisica e in questi giorni sono preso dallo studio della chimica. So questo non essere il posto giusto ma davvero non so a chi chiedere una mano 
ho alcuni problemi con esercizi del tipo:
Il rame può solubilizzare in acqua per reazione con lo ione bicromato in presenza di ambiente acido per acido solforico, formando lo ione Cu++. Scrivere la reazione bilanciata e calcolare quanti grammi di rame si sciolgono in 50 ml di una soluzione di bicromato di potassio 0.5 M in eccesso di acido.
lasciando perdere il bilanciamento della redox, il mio problema è scrivere la redox.
qualcuno sa darmi una mano?
ciao
ho alcuni problemi con esercizi del tipo:
Il rame può solubilizzare in acqua per reazione con lo ione bicromato in presenza di ambiente acido per acido solforico, formando lo ione Cu++. Scrivere la reazione bilanciata e calcolare quanti grammi di rame si sciolgono in 50 ml di una soluzione di bicromato di potassio 0.5 M in eccesso di acido.
lasciando perdere il bilanciamento della redox, il mio problema è scrivere la redox.
qualcuno sa darmi una mano?
ciao
Risposte
Puoi scrivere la formula per ione bicromato (non lo conosco, Cr cosa? forse $K_2Cr$?), l'acido solforico e $H_2SO_4$ oppure $H_2SO_3$? Poi se ce la faccio ti aiuto, ma sto ragionando insieme a te.
Per ione bicromato credo stia utilizzando un prefisso obsoleto ad indicare $HCrO_4 ^-$ , per quanto riguarda l'acido si tratta di $H_2SO_4$, acido solforico.
Il problema è scegliere quale forma ridotta del cromo sia quella giusta..
E poi, l'acido solforico interviene nella reazione liberando $SO_4 ^{2-}$ oppure è solo un pretesto per dichiarare l'ambiente?
Insomma, ci sarà un livello di comprensione più profondo del bilanciamento sterile, qualcosa che mi permetta di rispondere o prevedere questione del tipo "quale forma ossidata/ridotta è la più probabile? E come l'ambiente influenza la scelta?"
Aiuto
Il problema è scegliere quale forma ridotta del cromo sia quella giusta..
E poi, l'acido solforico interviene nella reazione liberando $SO_4 ^{2-}$ oppure è solo un pretesto per dichiarare l'ambiente?
Insomma, ci sarà un livello di comprensione più profondo del bilanciamento sterile, qualcosa che mi permetta di rispondere o prevedere questione del tipo "quale forma ossidata/ridotta è la più probabile? E come l'ambiente influenza la scelta?"
Aiuto
Allora vediamo... se non ricordo male, anche grazie alla tua osservazione, il cromo ha tante possibili valenze...
Intanto vediamo che valenza ha nel famoso ione bicromato: Allora i 4 ossigeni valgono 8 -, un H un +, ed essendo uno ione negativo, direi che abbiamo il famigerato cromo esavalente... $Cr^(6+)$
Sto andando per tentativi... quindi devi intervenire anche tu
Allora all'inizio abbiamo rame metallico con valenza 0, giusto? Dopo abbiamo lo ione positivo, quindi qualcuno si è "preso" due elettroni? Se il rame si è ossidato, qualcuno si è ridotto... Sarà il cromo che ha cambiato valenza? Inoltre abbiamo detto che l'ambiente è acido, cioè c'è un eccesso di $H_3O^+$...
Bisognerebbe provare a scriverla, poi la bilanciamo, controlla per favore le possibili valenze del Cromo, a memoria mi sembra di ricordare il cromo trivalemte, ma non ne sono affatto sicura... sono in alto mare come te...
Intanto vediamo che valenza ha nel famoso ione bicromato: Allora i 4 ossigeni valgono 8 -, un H un +, ed essendo uno ione negativo, direi che abbiamo il famigerato cromo esavalente... $Cr^(6+)$
Sto andando per tentativi... quindi devi intervenire anche tu
Allora all'inizio abbiamo rame metallico con valenza 0, giusto? Dopo abbiamo lo ione positivo, quindi qualcuno si è "preso" due elettroni? Se il rame si è ossidato, qualcuno si è ridotto... Sarà il cromo che ha cambiato valenza? Inoltre abbiamo detto che l'ambiente è acido, cioè c'è un eccesso di $H_3O^+$...
Bisognerebbe provare a scriverla, poi la bilanciamo, controlla per favore le possibili valenze del Cromo, a memoria mi sembra di ricordare il cromo trivalemte, ma non ne sono affatto sicura... sono in alto mare come te...
Dunque, anche io mi aspetto una riduzione del cromo, che possiede per numeri di ossidazioni +6,+3 e +2.
Partendo dal cromo esavalente, le possibiltà sono solo due, +3 o +2.
Delle possibili reazioni sono quindi:
$ Cu + HCrO4^{-} -> Cu^{++} + Cr_{2}O_{3} + H_{2}O$
$ Cu + HCrO4^{-} -> Cu^{++} + CrO + H_{2}O$
A meno che non sia l'idrogeno a ridursi misteriosamente, portandosi in forma molecolare .
$ Cu + HCrO4^{-} -> CuCrO_{4} + H_{2}$
Pure abbastanza credibile, mbho!
Grazie mille della mano
Partendo dal cromo esavalente, le possibiltà sono solo due, +3 o +2.
Delle possibili reazioni sono quindi:
$ Cu + HCrO4^{-} -> Cu^{++} + Cr_{2}O_{3} + H_{2}O$
$ Cu + HCrO4^{-} -> Cu^{++} + CrO + H_{2}O$
A meno che non sia l'idrogeno a ridursi misteriosamente, portandosi in forma molecolare
.$ Cu + HCrO4^{-} -> CuCrO_{4} + H_{2}$
Pure abbastanza credibile, mbho!
Grazie mille della mano
Così... a sentimento... punterei sulla prima (ma poi il sesquiossido di cromo... precipita?), per il bilanciamento credo che basti aggiungere un 2 al bicromato...
Non ti fidare però... saranno vent'anni che non faccio queste cose!
Fammi comunque sapere qual è quella giusta!
Non ti fidare però... saranno vent'anni che non faccio queste cose!
Fammi comunque sapere qual è quella giusta!
Il bicromato ha formula \(\displaystyle Cr_2 O_7 ^{2-} \)... Per cui la reazione dovrebbe essere la seguente:
\(\displaystyle Cu \) + \(\displaystyle Cr_2 O_7 ^{2-} \) \(\displaystyle \rightarrow \) \(\displaystyle Cu^{2+} \) +
+ \(\displaystyle Cr_2 O_3 \). L'acido solforico serve solo a rendere acido l'ambiente. Ora però devi bilanciare la reazione... Per bilanciare la carica usa ioni \(\displaystyle H^+ \) e per bilanciare la massa usa acqua.
\(\displaystyle Cu \) + \(\displaystyle Cr_2 O_7 ^{2-} \) \(\displaystyle \rightarrow \) \(\displaystyle Cu^{2+} \) +
+ \(\displaystyle Cr_2 O_3 \). L'acido solforico serve solo a rendere acido l'ambiente. Ora però devi bilanciare la reazione... Per bilanciare la carica usa ioni \(\displaystyle H^+ \) e per bilanciare la massa usa acqua.
Allora abbiamo sbagliato un po' tutto...
Vediamo se ci capisco qualcosa: per prima cosa sistemiamo gli ossigeni, il famigerato bicromato ne perde 4, di conseguenza bisogna fare uscire 4 molecole d'acqua, giusto? Gli 8 idrogeni che mi servono me li prendo dalla soluzione acida? In questo caso la reazione neutralizza l'acido? Per capire meglio: allo ione bicromato erano attaccati 2 idrogeni?
Infine la cromite precipita? Tu che ne pensi reoscuro?
Nel caso in cui DeppeP non fosse più interessato, proverei io a scrivere la redox, fatti sentire deppe!
Vediamo se ci capisco qualcosa: per prima cosa sistemiamo gli ossigeni, il famigerato bicromato ne perde 4, di conseguenza bisogna fare uscire 4 molecole d'acqua, giusto? Gli 8 idrogeni che mi servono me li prendo dalla soluzione acida? In questo caso la reazione neutralizza l'acido? Per capire meglio: allo ione bicromato erano attaccati 2 idrogeni?
Infine la cromite precipita? Tu che ne pensi reoscuro?
Nel caso in cui DeppeP non fosse più interessato, proverei io a scrivere la redox, fatti sentire deppe!
"gio73":
Allora abbiamo sbagliato un po' tutto...
Vediamo se ci capisco qualcosa: per prima cosa sistemiamo gli ossigeni, il famigerato bicromato ne perde 4, di conseguenza bisogna fare uscire 4 molecole d'acqua, giusto? Gli 8 idrogeni che mi servono me li prendo dalla soluzione acida? In questo caso la reazione neutralizza l'acido? Per capire meglio: allo ione bicromato erano attaccati 2 idrogeni?
Infine la cromite precipita? Tu che ne pensi reoscuro?
Nel caso in cui DeppeP non fosse più interessato, proverei io a scrivere la redox, fatti sentire deppe!
Allora...in questo caso ovviamente Cu si ossida, per cui il cromo si riduce; Cr, in particolare, diventa un catione trivalente da esavalente che era, per cui ha dovuto acquistare 3 elettroni. Siccome \(\displaystyle Cr_2 O_7 ^- \) possiede 2 atomi di Cr gli elettroni acquistati dallo ione bicromato devono essere in totale 6... Quindi sì, servono 4 molecole di \(\displaystyle H_2 O \)
per bilanciare la massa e 8 ioni \(\displaystyle H^+ \) (che derivano dall'acido solforico) per bilanciare la carica. Comunque alla fine mi sono accorto che non bisogna inserire \(\displaystyle H_2 SO_4 \) in soluzione ma "estrarre" solo gli ioni idrogeno. In realtà non so se \(\displaystyle Cr_2 O_3 \) precipita, ma questo ai fini del bilanciamento non è importante: l'unica cosa da tenere presente è che non libera ioni in soluzione. E sì, lo ione bicromato deriva da \(\displaystyle H_2 Cr_2 O_7 \) (infatti la formula \(\displaystyle Cr_2 O_7 ^{2-} \) sta proprio ad indicare che la molecola ha perso 2 idrogeni formando un anione bivalente). Comunque proviamo a scrivere la reazione bilanciata?
Volentieri, assumiamo che a Deppe non interessi più?
allora...
$H_2Cr_2O_7 + Cu + 3H_2SO_4 -> Cu^(2+) + Cr_2O_3 + 4H_2O + 3SO_4^(2-)$
Non ne sono poi più così sicura...
allora...
$H_2Cr_2O_7 + Cu + 3H_2SO_4 -> Cu^(2+) + Cr_2O_3 + 4H_2O + 3SO_4^(2-)$
Non ne sono poi più così sicura...
Io non ho inserito tra i reagenti \(\displaystyle H_2 Cr_2 O_7 \) ma lo ione \(\displaystyle Cr_2 O_7 ^{2-} \), per cui la reazione bilanciata è la seguente:
\(\displaystyle 3 Cu \) + \(\displaystyle 8 H^+ \) + \(\displaystyle Cr_2 O_7 ^{2-} \) \(\displaystyle \rightarrow \)
\(\displaystyle \rightarrow \) \(\displaystyle 3 Cu ^{2+} \) + \(\displaystyle Cr_2 O_3 \) + \(\displaystyle 4 H_2 O \) .
La domanda però è: l'acido solforico partecipa alla reazione oppure serve solo a creare l'ambiente acido?
\(\displaystyle 3 Cu \) + \(\displaystyle 8 H^+ \) + \(\displaystyle Cr_2 O_7 ^{2-} \) \(\displaystyle \rightarrow \)
\(\displaystyle \rightarrow \) \(\displaystyle 3 Cu ^{2+} \) + \(\displaystyle Cr_2 O_3 \) + \(\displaystyle 4 H_2 O \) .
La domanda però è: l'acido solforico partecipa alla reazione oppure serve solo a creare l'ambiente acido?
"gio73":
Volentieri, assumiamo che a Deppe non interessi più?
allora...
$H_2Cr_2O_7 + Cu + 3H_2SO_4 -> Cu^(2+) + Cr_2O_3 + 4H_2O + 3SO_4^(2-)$
Non ne sono poi più così sicura...
La tua reazione è perfetta, solo che non siamo sicuri su reagenti e prodotti a quanto pare!!
"Reoscuro":
La domanda però è: l'acido solforico partecipa alla reazione oppure serve solo a creare l'ambiente acido?
Se dovessi buttarmi direi di sì, anzi l'acido viene neutralizzato dalla reazione, si consumano ioni idrogeno, no? Poi magari il solfato di rame non precipita però gli ioni idrogeno finiscono a formare acqua. In particolare se andiamo a leggere la traccia di Deppe, si vede che la reazione procede finchè c'è acido da consumare... tu che ne pensi?
Ora che la riguardo vorrei correggerla così, 3 atomi di rame
$H_2Cr_2O_7 + 3Cu + 3H_2SO_4 -> 3Cu^(2+) + Cr_2O_3 + 4H_2O + 3SO_4^(2-)$
$H_2Cr_2O_7 + 3Cu + 3H_2SO_4 -> 3Cu^(2+) + Cr_2O_3 + 4H_2O + 3SO_4^(2-)$
"gio73":
Ora che la riguardo vorrei correggerla così, 3 atomi di rame
$H_2Cr_2O_7 + 3Cu + 3H_2SO_4 -> 3Cu^(2+) + Cr_2O_3 + 4H_2O + 3SO_4^(2-)$
Non avevo letto che la reazione avveniva con un eccesso di acido. Quindi quella corretta è la tua.
"DeppeP":
Il rame può solubilizzare in acqua per reazione con lo ione bicromato in presenza di ambiente acido per acido solforico, formando lo ione Cu++. Scrivere la reazione bilanciata e calcolare quanti grammi di rame si sciolgono in 50 ml di una soluzione di bicromato di potassio 0.5 M in eccesso di acido.
A questo punto mi piacerebbe finire l'esercizio...
purtroppo sono a digiuno di chimica da parecchi anni, non mi ricordo più che cosa significa M, molalità... molarità...?
Quello che mi interessa sapere, data la definizione di M (un modo per indicare la concentrazione, credo) è quante moli di bicromato ci sono in 50 ml di soluzione bicromato a 0.5M.
Una domanda Reoscuro, le reazioni come la precedente si possono chiamare reazioni di "doppio scambio"?
la M grande indica la Molarità, ovvero il numero di moli su litro. Ti basta moltiplicare la molarità per il volume che hai e trovi il numero di moli 50*10^-3*0,5 poi fai il rapporto stechiometrico e trovi le moli di Rame. a questo punto moltiplichi per il peso molecolare e hai fatto
Vediamo un po' se ho capito: dunque ogni mole (frazione di mole) di bicromato ho 3 moli (3 frazioni di moli) di rame che passa in soluzione. Allora avrò $5*10^3*0,5 *3=7,5*10^3$ moli di rame che passano in soluzione?
Perdonami Roberto, ma sono particolarmente pigra, non cercherò il peso molecolare del rame per terminare l'esercizio, se qualcuno lo farà ne sarò lieta. Grazie dell'attenzione!
Perdonami Roberto, ma sono particolarmente pigra, non cercherò il peso molecolare del rame per terminare l'esercizio, se qualcuno lo farà ne sarò lieta. Grazie dell'attenzione!
Piccola premessa: capisco che le ossido riduzioni possano essere un argomento davvero infame per un pò tutti, però alla fine con un po di esercizio, ma soprattutto con un METODO, si possono risolvere tranquillamente. Ho visto i vari tentativi di soluzione dell'esercizio e mi sono sembrati un pò tutti un mezzo pastrocchio... per esempio nell'ultimo tentativo banalmente non si sono bilanciati gli elettroni scambiati!
Allora riguardo al metodo, da noi, che abbiamo un approccio menefreghista verso l'aspetto formale, si usa il metodo dei cationi e degli anioni, ovvero si scrivono solo i cationi e gli anioni tralasciando tutto ciò che non compia fisicamente l'ossido riduzione. Ciò comporta molta semplicità rispetto alle ossidoriduzioni in forma molecolare (ovvero mettendo dentro anche gli atomi che non interagisco a livello dis cambio elettronico ma che semplicemente vanno da una parte all'altra).
Ecco come l'avrei risolto io: 14H(+) + Cr2O7(2-) + 3Cu -> 3 Cu(2+) + 2Cr(3+) + 7 H2O
Dell'acido solforico ce ne freghiamo di scriverlo, serve solo da donatore di protoni(ho indicato semplicemente il numero di protoni che mi serviva). In questo modo è tutto perfettamente bilanciato, chi doveva ridursi si è ridotto, chi si doveva ossidare si è ossidato, gli atomi sono tutti e siamo felici e contenti.
Mi raccomando quindi attenti con questi ossigeni vaganti o elettroni non numerati, cercate di svolgerla in forma ionica togliendo di mezzo tutto ciò che è inutile per concentrarvi su i composti attori della ossidoriduzione
P.S. non so chi ha cacciato fuori l'ossido di cromo, ma mi ha dato davvero un grande dolore Mi sa che stanotte non mi farà dormire al solo pensiero. (ovviamento scherzo)
Allora riguardo al metodo, da noi, che abbiamo un approccio menefreghista verso l'aspetto formale, si usa il metodo dei cationi e degli anioni, ovvero si scrivono solo i cationi e gli anioni tralasciando tutto ciò che non compia fisicamente l'ossido riduzione. Ciò comporta molta semplicità rispetto alle ossidoriduzioni in forma molecolare (ovvero mettendo dentro anche gli atomi che non interagisco a livello dis cambio elettronico ma che semplicemente vanno da una parte all'altra).
Ecco come l'avrei risolto io: 14H(+) + Cr2O7(2-) + 3Cu -> 3 Cu(2+) + 2Cr(3+) + 7 H2O
Dell'acido solforico ce ne freghiamo di scriverlo, serve solo da donatore di protoni(ho indicato semplicemente il numero di protoni che mi serviva). In questo modo è tutto perfettamente bilanciato, chi doveva ridursi si è ridotto, chi si doveva ossidare si è ossidato, gli atomi sono tutti e siamo felici e contenti.
Mi raccomando quindi attenti con questi ossigeni vaganti o elettroni non numerati, cercate di svolgerla in forma ionica togliendo di mezzo tutto ciò che è inutile per concentrarvi su i composti attori della ossidoriduzione
P.S. non so chi ha cacciato fuori l'ossido di cromo, ma mi ha dato davvero un grande dolore
Mi sa che stanotte non mi farà dormire al solo pensiero. (ovviamento scherzo)
"Roberto_":
P.S. non so chi ha cacciato fuori l'ossido di cromo, ma mi ha dato davvero un grande dolore
Ecco anche io, che sono parecchio ignorante, avevo un po' di problemi, perchè l'ossido di cromo per come lo conosco io è un favoloso minerale di colore violetto, la cromite; molto interessante anche dal punto di vista estrattivo. Ora non si forma in questa reazione, vero?
Prima cosa scusate: ho fatto confusione, perchè entrando nell'argomento non mi sono accorto che ero alla prima pagina e in pratica risposto a un post vecchio (pensando fosse l'ultimo, e tra l'altro mi ero anche scordato di avervi già risposto in questo argomento). Adesso mi sono accorto che avete egregiamente risolto il problema da soli. Per quanto rigurda le tue due domande, allora hai sbagliato il calcolo di moli, devi fare 50*10^(-3)*0,5*3= 7,5*10^(-2)mol moltiplicato per 63,54 (pa rame) si ottiene 4,7655 g di rame ossidati dal bicromato. E comunque no, in soluzione cosi acida non si forma l'ossido di cromo (III)
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