Zbiorczy: Reakcje utlenienia i redukcji

Chemistry in tasks. Zadania z chemii ogólnej, nieorganicznej, fizycznej...

Moderator: #Chemia

Postprzez lukan77 » 12 lis 2009, o 18:36

Dzięki. Wytłumacz mi jeszcze jedną rzecz, a mianowicie towarzyszu jak poprawnie ustalać stopień utlenienia.

Mamy H2SO4. Widziałem coś takiego na innych stronach:

2*I + x + 4*(-II) = -2 <--( -2 ponieważ SO4 jest 2-)
x=4

Faktycznie walnąłem gapę ponieważ źle musiałem zinterpretować te zasady nadawania tych stopni utlenienia.

A w przypadku MnSO4 to będzie

x + 6 - 8 = -2

x=0 no ale Mn ma być + II

więc chyba (tak mysle), że suma jonów H2SO4 jest -2 a w przypadku MnSO4 to 0?

wtedy by się zgadzało

x + 6 - 8 =0
x=2
lukan77
 
Posty: 4
Dołączył(a): 12 lis 2009, o 17:38

Postprzez o.r.s. » 12 lis 2009, o 18:59

Hmm, powyższe podejście natchnęło mnie do odgrzebania pewnego artykułu - znanego pewnie starym wyjadaczom, ale młodszych powinien zainteresować ;) Tylko proszę nie prosić nauczycieli o rozwiązanie równania reakcji typu:

P2I4 + P4 + H2O ==> PH4I + H3PO4

LINK
Obrazek
Avatar użytkownika
o.r.s.
Zasłużony dla forum
 
Posty: 982
Dołączył(a): 6 maja 2004, o 17:24
Lokalizacja: Bobrosławiec Śl.

Postprzez chemik10 » 12 lis 2009, o 22:11

Dobry przykład o.r.s., ale, jak sam autor zauważył, gdzie wola, znajdzie się i sposób. Można to obliczyć czysto algebraicznie albo napisać odpowiedni program ;) Coś sobie myślę, że dla treningu umysłu napiszę taki i zarzucę kodem źródłowym na forum.

lukan77 - niektóre stopnie utlenienia dane są na tacy w nazwie związku - siarczan(VI), manganian(VII)... w liceum, uczyli podstawowych reguł, że metale pierwszej grupy są zawsze +I, drugiej +II. Pomińmy różne wyjątki ze względu na to, że nie ma o nich mowy w liceum. Tak więc, nie wszystko trzeba liczyć. Wystarczy ciut pomyśleć i trochę się pouczyć ;) Czasem spojrzeć na mendelejewa.

Skoro już Ci wypominam, to powiem co jest złego w Twoim rozumowaniu dot. liczenia stopnia utlenienia S w H2SO4. Otóż mylisz jon SO4(2-) z cząsteczką kwasu, które traktujesz tożsamo.
Jesli za x oznaczyć stopień utlenienia siarki, to:
Tak liczymy dla H2SO4
2*1 -4*2 + x = 0
x = 8-2 = 6

Tak liczymy dla SO4(2-)
x -4*2 = -2
x = 6

Stąd możemy policzyć stopień utlenienia Mn, przyjmując analogiczne oznaczenia, chociaż tutaj mamy go na tacy, gdyż wiemy, że grupa SO4(2-) jest dwuwartościowa, stąd wzór MnSO4 mówi nam wszystko ;)
No ale:
x + 6 - 4*2 = 0
x = 8-6 = 2
<wyk> Państwo się nie martwią że brakuje miejsc, tylko wykład wszyscy mają w jednej sali, konkurs będziecie pisać w warunkach normalnych.
<g>Wolałbym w standardowych, kurtkę zostawiłem w szatni.
Avatar użytkownika
chemik10
Nauczyciel
 
Posty: 963
Dołączył(a): 30 gru 2007, o 21:59
Lokalizacja: Katowice

Postprzez lukan77 » 14 lis 2009, o 20:55

Przeszedłem do działania:

KMnO4 + H2SO4 +H2O2 ---> MnSO4 + O2 + K2SO4 + H2O


MnO4(-) + 5e ---> Mn(2+)
H2O2(-) ---> O2(0) + 2e

MnO4(-) + 5e + 8H(+) ---> Mn(2+) + 4H2O | *2
H2O2(-) ---> O2(0) + 2e + 2H(+) | *5

2MnO4(-) + 10e + 16H(+) ---> 2Mn(2+) + 8H2O
5H2O2(-) ---> 5O2(0) + 10e + 10H(+)

i równanie wychodzi takie
2MnO4 + 5H2O2 + 16H(+) ---> 2Mn + 8H2O + 5O2 + 10H(+)

Co wstawić zamiast tych wodorów?
lukan77
 
Posty: 4
Dołączył(a): 12 lis 2009, o 17:38

Postprzez Pit » 15 lis 2009, o 11:37

Zobacz że kationy wodoru masz po obu stronach, więc można je skrócić zostaje cos takiego:
6H+ + 2MnO4- + 5H2O2 ------> 5O2 + 2Mn2+ + 8H2O
I zapisujemy cząsteczkowo:
3 H2SO4 + 2KMnO4 + 5 H2O2 ------> 5O2 + 2 MnSO4 + K2SO4 + 8H2O
I wszysko ładnie sie zgadza;)
Zapraszam na stronę:
https://www.facebook.com/Chemia.moja.pasja/
Avatar użytkownika
Pit
***
 
Posty: 464
Dołączył(a): 31 gru 2008, o 00:04
Lokalizacja: xXx

Redoksy

Postprzez black_lady000 » 16 lis 2009, o 17:22

Cześć! Mam wielką prośbę do zorientowanych w temacie. Czy mógłby mi ktoś pomóc rozwiązać podane niżej redoksy? W wielu z nich potrafię zrobić bilans elektronowy, jednak nie wychodzi wynik. Oto one:
1. Na2S2O3 + I2 -> Na2S4O6 + NaI
2. KSCN + KMnO4 + HCl -> (CN)2 + MnCl2 + K2SO4+ KCl+ H2O
3. Na2S + H2SO4-> SO2 + S + Na2SO4 + H2O
4. HNO3 + AsP -> H3AsO4 + H3PO4 + NO2 + H2O
5 Hg2Cl2+ HNO3 -> HgCl2 + Hg(NO3)2 +NO + H2O
6. HNO3 + NH4ClO4 + HCl-> HClO4 + N2O + Cl2+ H2O
7. HNO3 + UO2 x 2UO3 + HCl -> UO2Cl2+ NO + H2O


z góry dziękuję :)
black_lady000
 
Posty: 5
Dołączył(a): 16 lis 2009, o 17:20

Re: Redoksy

Postprzez o.r.s. » 16 lis 2009, o 18:34

black_lady000 napisał(a):W wielu z nich potrafię zrobić bilans elektronowy, jednak nie wychodzi wynik.


Na poprzedniej stronie nakreśliłem schemacik rozwiązywania redoksów - spróbujmy go zastosować do przykładu numer 7 (żeby nie było za prosto)
7. HNO3 + UO2 x 2UO3 + HCl -> UO2Cl2+ NO + H2O

Stopień zmieniają: Azot (5+ na 2+) i Uran <w> (z +4 na +6):
(zauważamy że uran w UO3 i w UO2Cl2 ma ten sam stopień utlenienia, a jego przemiana to skutek nie-redoksowej reakcji UO3 + 2HCl => UO2Cl2 + H2O)

N(5+) + 3e- ==> N(2+)
U(4+) ==> U(6+) + 2e-

Mnożymy: Pierwsze równanie *2, drugie *3:

2N(5+) + 6e- ==> 2N(2+)
3U(4+) ==> 3U(6+) + 6e-

Wpisujemy do równania reakcji (ponieważ UO2 jest związany z UO3 i zachodzi reakcja jak powyżej, po prawej stronie ją od razu uwzględnimy):

2HNO3 + 3(UO2x2UO3) + HCl ==> (3+3x2)UO2Cl2 + 2NO + H2O
(3 UO2Cl2 z redoksa, a 3x2 ze związanego z nim UO3 w reakcji z HCl)

Jonów nie mamy, więc uzgadniamy atomy:
urany i azoty już są ok, więc teraz chlory - po prawej mamy 18, więc po lewej, przy HCl wpisujemy 18-tkę:

2HNO3 + 3(UO2x2UO3) + 18HCl ==> (3+3x2)UO2Cl2 + 2NO + H2O

No to tleny i wodory:
Lewa strona = 20H, 30O, Prawa strona = 2 H, 21O ==> czyli musimy zagospodarować po prawej 18H i 9O (lub inaczej jeszcze 9 cząsteczek H2O), więc przed wodą wpisujemy 10-tkę. Uzyskujemy:

2HNO3 + 3(UO2x2UO3) + HCl ==> 9UO2Cl2 + 2NO + 10H2O

No to pozostałe przykłady śmiało możesz zrobić przez analogię, w razie dalszych problemów pisz :) A tak w ogóle to skąd te zadanka ?

PS: Parę wskazówek:
Przykład 1) Zapisz reakcję jonowo, wtedy nie musisz się nawet babrać w stopnie utlenienia gdyż masz liczbę elektronów wymienionych: 2S2O3(2-) ==> S4O6(2-) + 2e-
Przykład 2) KSCN możemy sobie rozpisać jako K(+) S(0) i CN(-), wtedy powstawanie (CN)2 wygląda analogicznie jak tiosiarczanu: 2CN(-) ==> (CN)2 + 2e-
Obrazek
Avatar użytkownika
o.r.s.
Zasłużony dla forum
 
Posty: 982
Dołączył(a): 6 maja 2004, o 17:24
Lokalizacja: Bobrosławiec Śl.

Postprzez black_lady000 » 17 lis 2009, o 00:12

Dziękuję bardzo! Nie wpadłabym że trzeba było zrobić coś takiego: (3+3x2)UO2Cl2

Co do pozostałych to mam pytanie takie: w 1 jaki stopień utlenienia przypisać siarce z Na2S4O6 bo ewidentnie nie wychodzi to liczba całkowita, słyszałam o takiej sytuacji, są to bodajże triady.. (?)
W 2 brać pod uwagę wartościowość łącznie CN? W takim razie jaką wartościowość ma (CN)2? czy +2?
Co do 3 to sięjuż zagubiłam- muszę obliczać zmiane stopnia utlenienia każdej siarki w stosunku do każdej czyli np: S-2 -> S+4 ; S-2 -> S0 ; S-2 -> S+6 itd?
W 4 daję wartościowość As+3 i P-3 w AsP i nie bilansuje mi się to na końcu (podobnie jak i 5)..

A te wszystkie zadania są z książki wydawnictwa Uniwersytetu Śląskiego dla studentów chemii więc pewnie dlatego się nie spotkałeś z takimi przykładami ;)
black_lady000
 
Posty: 5
Dołączył(a): 16 lis 2009, o 17:20

Postprzez black_lady000 » 17 lis 2009, o 00:19

Upss nie zauważyłam małym druczkiem tego co napisałeś na dole posta, więc 2 spośród moich pytań wycofuję ;)
black_lady000
 
Posty: 5
Dołączył(a): 16 lis 2009, o 17:20

Re: Redoksy

Postprzez o.r.s. » 17 lis 2009, o 18:15

black_lady000 napisał(a):4. HNO3 + AsP -> H3AsO4 + H3PO4 + NO2 + H2O


No właśnie w tym problem że kojarzę te zadanka - sporo lat temu na konkursie Politechniki część z nich padła, jeśli dobrze pamiętam autorem był dr Krompiec (obecnie już prof.)

Rozwiążmy jednak zadanko, a dokładniej udowodnijmy coś - ponieważ pisanie o stopniach utlenienia tutaj nic nie da* posłużę się bilansem atomowym:

aHNO3 + bAsP -> cH3AsO4 + dH3PO4 + eNO2 + fH2O

1.Bilans wodoru: a = 3c + 3d + 2f
2.Bilans tlenu: 3a = 4c + 4d + 2e + f
3.Bilans azotu: a = e
4.Bilans arsenu: b = c
5.Bilans fosforu: b = d

Jeśli teraz równania 4 i 5 podstawimy do równania 1 oraz równania 3, 4 i 5 do równania 2, otrzymujemy:

a = 6b + 2f
a = 8b + f

Odejmijmy stronami:
a-a = 8b - 6b + f - 2f ==> 0 = 2b - f
Z czego wynika iż: f = 2b

Teraz zakładamy arbitralnie wartość któregokolwiek z parametrów - ja założę sobie iż b = 1. Otrzymujemy wówczas:

b = 1
c = 1
d= 1
f = 2
a = 6 + 4 = 10
e = 6 + 4 = 10

Wstawiamy do równania i gotowe:
10 HNO3 + AsP ==> H3AsO4 + H3PO4 + 10NO2 + 2H2O

Teraz jeśli nas to bawi, możemy wnioskować o stopniach utlenienia w AsP np pisząc reakcje połówkowe:
N(5+) + e- ==> N(4+)
As(x) ==> As(5+) + (5-x)e-
P(y) ==> P(5+) + (5-y)e-
Ponieważ przed azotem jest *10, a w reakcji redukcji N(5+) do N(4+) wymieniamy 1 elektron, możemy się domyślać iż (5-x)+(5-y) = 10. (wtedy wystarczy przy mnożeniu reakcji połówkowych postawić 10-tkę przed azotem)
Dalej mamy: 10-x-y=10 ==> -x-y=0 ==> x=-y
Czyli równanie spełnione jest np przez As(3+) i P(3-) jak to teoretycznie powinno wyjść dla fosforku arsenu, ale 5+ i 5- równie dobrze spełniają to równanie, stąd ta gwiazdka na początku posta, tzn można tak ale nie musimy się nawet zagłębiać w stopnie utlenienia...


PS: Parę postów wyżej dałem LINK-KLIK do pewnej stronki, która opisuje między innymi rozwiązywanie redoksów poprzez bilans atomowy...
PPS: Spróbuj teraz zrobić przykład piąty w analogiczny sposób ;)
Obrazek
Avatar użytkownika
o.r.s.
Zasłużony dla forum
 
Posty: 982
Dołączył(a): 6 maja 2004, o 17:24
Lokalizacja: Bobrosławiec Śl.

Postprzez black_lady000 » 17 lis 2009, o 23:26

Dzięki wielkie za pomoc i wyjaśnienie! Ta stronka którą podałeś jest po prostu rewelacyjna, tak szczegółowego wyjaśnienia jeszcze nie widziałam nigdzie :D
Hmm być może autorem niektórych reakcji był prof. Krompiec, ale ta książka jest autorstwa dwóch innych pań: G. Grygierczyk i M. Podrórnej. Ogólnie tam jest 240 różnych redoksów. ;)
black_lady000
 
Posty: 5
Dołączył(a): 16 lis 2009, o 17:20

Postprzez o.r.s. » 18 lis 2009, o 19:12

Nie ma za co :D
Podgórnej ;) Czyżby 'skrypt do zajęć z podstaw chemii' ?
Obrazek
Avatar użytkownika
o.r.s.
Zasłużony dla forum
 
Posty: 982
Dołączył(a): 6 maja 2004, o 17:24
Lokalizacja: Bobrosławiec Śl.

Postprzez black_lady000 » 19 lis 2009, o 18:13

Sorki- literówka ;)

Dokładnie to "Materiały pomocnicze do zajęć dydaktycznych z podstaw chemii". A Ty coś miałeś wspólnego z Uniwersytetem Śląskim? Też tu studiowałeś? Bo widzę że się orientujesz :P
black_lady000
 
Posty: 5
Dołączył(a): 16 lis 2009, o 17:20

Postprzez Exagon » 20 lut 2010, o 15:40

Mam problem z takowym redoxem:

(S2O3)2- +I2=(S4O6)2- +I-

Problemem jest ustalenie sredniej wartosci siarki :(

Licze na pomoc ;) z góry dziękuję :)
Exagon
 
Posty: 10
Dołączył(a): 23 sie 2007, o 23:11

Postprzez o.r.s. » 20 lut 2010, o 15:54

Wynosi 2, ale po co chcesz ją ustalać, skoro możesz napisać reakcję połówkową tak:

2 S2O3(2-) ==> S4O6(2-) + x e-

Sprawdzasz ładunki - po lewej -4, po prawej -2-x (-2-x=-4 ==> x=2), wpisusjesz ilość elektronów:

2 S2O3(2-) ==> S4O6(2-) + 2 e-

Ładunki się zgadzają, ilość atomów też, reakcja napisana poprawnie, bez przypisywania wartości średniej, nie mającej de facto sensu fizycznego ;P

PS: Black lady: Ano cosik miałem ;)
Obrazek
Avatar użytkownika
o.r.s.
Zasłużony dla forum
 
Posty: 982
Dołączył(a): 6 maja 2004, o 17:24
Lokalizacja: Bobrosławiec Śl.

Postprzez Dwight Dwain Wakko » 20 lut 2010, o 21:28



reakcja oznaczona jako "2"
Przykład chyba typowy na każdych zajęciach z Chemii Ogólnej

Rozwiązanie
4FeS2 + 11 O2 ---> 2 Fe2O3 + 8 SO2

Knif Polega na tym że związek FeS*S tak naprawdę nie wiadomo jak on jest połączony z pirytem dlatego FeS2 traktuje się jako całość

wart. 0 .....wart. +3 ...wart. +4 ===> +22
2FeS2 ---> [2 Fe.....+......4 S ]

O2 ---> 2 O (2-)
Dwight Dwain Wakko
 
Posty: 23
Dołączył(a): 4 mar 2009, o 18:40

hej

Postprzez misuszatek » 21 lut 2010, o 09:15

jak rozwiazac te 2 przykłady za nic mi nie wychodzą.
Załączniki
c.jpg
misuszatek
 
Posty: 1
Dołączył(a): 20 lut 2010, o 20:49

Postprzez samozuoo » 26 lut 2010, o 17:40

witam, mam problem z zadaniami utleniania-redukcji i byłby, bardzo wdzięczny jakby ktoś mi pomógł i wytłumaczył te zadania. Z góry wielkie dzięki.

Zadanie brzmi: Zapisz poniższe równania reakcji jako reakcje utleniania-redukcji, określając proces utleniania i redukcji, utleniacz, reduktor, bilans elektronowy, wyspólczynnik reakcji:
a) C + N2O5 > CO2 + NO

b) Sn4+ + Cu > Cu2+ + Sn (liczby są u góry)

c) PCl5 + SB > SbCl3 + PCl3

d ) CS2 + Cr > Cr2S3 + C
samozuoo
 
Posty: 2
Dołączył(a): 26 lut 2010, o 17:11

Postprzez rajek1992 » 16 maja 2010, o 17:54

3 C + 2 N2O5 ---> 3 CO2 + 4 NO
Sn4+ + 2 Cu ---> 2 Cu2+ Sn
3 PCl5 + 2 Sb ---> 2 SbCl3 + 3 PCl3
3 CS2 + 4 Cr ---> 2 Cr2S3 + 3C
"Nie poradzisz nic bracie mój, gdy na tronie siedzi..."

ObrazekObrazek
Avatar użytkownika
rajek1992
*
 
Posty: 591
Dołączył(a): 2 sty 2009, o 20:17
Lokalizacja: Orzysz / W-wa UW

Postprzez Kazik » 9 sie 2010, o 21:09

Problem z redoksem...
NaOH + ClO2 + H2O2 => NaClO2 +O2 + H2O

Co tu zmienia stopień?
Moim zdaniem chlor z 4 na 3
i tlen z -2 na 0

A co sie dzieje z tym H2O2? tlen jest na -1 wiec też powinien zmienić stopień ale nie wiem już na jaki.
Prosiłbym o rozpisanie równań połówkowych
Nie jestem z CBA :P
Avatar użytkownika
Kazik
 
Posty: 26
Dołączył(a): 7 lis 2007, o 18:41

Postprzez Mitnick » 9 sie 2010, o 21:42

Nie, tlen zmienia z -I na 0, z chlorem się zgadza. Spróbuj jeszcze raz, wszystko wychodzi. :)
Mitnick
 
Posty: 18
Dołączył(a): 28 lis 2009, o 20:36

Postprzez Kazik » 9 sie 2010, o 21:54

Cl(4) +1E -> Cl (3)
O2 (-2) -2e*2 -> O2 (0)
O2 (-1) -1e*2 -> O2 (0)



Cl(4) +1E -> Cl (3) / x6
O2 (-2) -2e*2 -> O2 (0) /x1
O2 (-1) -1e*2 -> O2 (0) /x1

Nie wychodzi chyba cos zle robie.
Nie jestem z CBA :P
Avatar użytkownika
Kazik
 
Posty: 26
Dołączył(a): 7 lis 2007, o 18:41

Postprzez Pit » 9 sie 2010, o 23:20

ClO2 + e- ----> ClO2- | *2
2OH- + H2O2 ----> O2 + 2H2O + 2e-
2ClO2 + 2e-----> 2 ClO2-
2OH- + H2O2 + 2ClO2 --------> O2 + 2H2O + 2ClO2-

2NaOH + 2ClO2 + H2O2 -----> 2NaClO2 + O2 + 2H2O
Zapraszam na stronę:
https://www.facebook.com/Chemia.moja.pasja/
Avatar użytkownika
Pit
***
 
Posty: 464
Dołączył(a): 31 gru 2008, o 00:04
Lokalizacja: xXx

Postprzez Kazik » 9 sie 2010, o 23:30

To chyba jakaś inna metoda? Bo nic z tego nie rozumiem.
Nie jestem z CBA :P
Avatar użytkownika
Kazik
 
Posty: 26
Dołączył(a): 7 lis 2007, o 18:41

Postprzez Mitnick » 9 sie 2010, o 23:33

Można też inaczej, chyba prościej:

O2 (-I) -2e -> O2 (0) |1
Cl(+IV) +1e -> Cl (+III)|2

2NaOH + 2ClO2 + H2O2 --> 2NaClO2 + O2 + 2H20
Mitnick
 
Posty: 18
Dołączył(a): 28 lis 2009, o 20:36

Poprzednia stronaNastępna strona

Powrót do Chemia w zadaniach



Kto przegląda forum

Użytkownicy przeglądający ten dział: Brak zidentyfikowanych użytkowników i 4 gości

cron