| TA KIMIKA - esercizi risolti | |
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| Esercizi | Reazioni redox in forma molecolare difficili | Teoria - 1 - 2 - 3 - 4 - 5 - 6 - 7 - 8 - 9 - 10 | Soluzione con metodo differente: semireazione | ione-elettrone |
Bilanciare la seguente reazione redox: SOCl2 + KNO3 + H3PO4 => NO + HClO3 + K2SO4 + K3PO4 + H2O.
Fonte: http://www.webalice.it/fiorema/Notizie/5A_Liceo_S_T_/REAZIONI_REDOX_IMPEGNATIVE.pdf
Si noti come la molecola di KNO3, oltre a dare vita alla semireazione di riduzione, fornisca gli ioni potassio per due prodotti, K2SO4 e K3PO4. Il numero di ioni potassio liberati è vincolato al numero di elettroni messi in gioco nel processo riduttivo, elettroni chiaramente a loro volta paraggiati da altrettanti elettroni liberati dal semiprocesso di ossidazione. Può essere utile scrivere tante molecole di KNO3 quanti sono i prodotti che ereditano il potassio del composto. Alle due molecole di KNO3 devono ovviamente corrispondere due molecole di NO, che è la specie con l'atomo di azoto ridotto proveniente dall'azoto a più alto n.o. in KNO3.
| Punto 1 - Determinare il numero di ossidazione degli atomi presenti |
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+4-2 -1 +1+5-2 +1+5-2 +1 +5-2 +2-2 +2-2 +1+5 -2 +1 +6-2 +1 +5-2 +1 -2
SOCl2 + KNO3 + KNO3 + H3PO4 => NO + NO + HClO3 + K2SO4 + K3PO4 + H2O
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| Punto 2 - Collegare gli atomi con variazione di n.o. con delle frecce |
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+4-2 -1 +1+5-2 +1+5-2 +1 +5-2 +2-2 +2-2 +1+5 -2 +1 +6-2 +1 +5-2 +1 -2 SOCl2 + KNO3 + KNO3 + H3PO4 => NO + NO + HClO3 + K2SO4 + K3PO4 + H2O | | | |_____________________________| | | | | | |___________________________________________________________| | | | | | | | |__________________________________________________________________________________________| | |________________________________________________________________________________________________________________| |
| Punto 3a - Bilanciare gli atomi collegati dalle frecce |
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+4-2 -1 +1+5-2 +1+5-2 +1 +5-2 +2-2 +2-2 +1+5 -2 +1 +6-2 +1 +5-2 +1 -2 SOCl2 + KNO3 + KNO3 + H3PO4 => NO + NO + 2HClO3 + K2SO4 + K3PO4 + H2O | | | |_____________________________| | | | | | |___________________________________________________________| | | | | | | | |__________________________________________________________________________________________| | |________________________________________________________________________________________________________________| |
Per le considerazioni fatte in relazione al potassio, si opera il suo bilanciamento a questo punto, poiché altrimenti si sarebbe costretti alla fine a rivedere l'intero blocco redox. Infatti, come già osserveto, K proveniene solamente da KNO3, che partecipa al blocco redox.
| Punto 3b - Bilanciare il potassio K e gli atomi collegati dalle frecce |
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+4-2 -1 +1+5-2 +1+5-2 +1 +5-2 +2-2 +2-2 +1+5 -2 +1 +6-2 +1 +5-2 +1 -2 SOCl2 + 2KNO3 + 3KNO3 + H3PO4 => 3NO + 2NO + 2HClO3 + K2SO4 + K3PO4 + H2O | | | |_____________________________| | | | | | |___________________________________________________________| | | | | | | | |__________________________________________________________________________________________| | |________________________________________________________________________________________________________________| |
| Punto 4 - Esprimere con e- sulle frecce le 2 variazioni complessive di n.o. |
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+4-2 -1 +1+5-2 +1+5-2 +1 +5-2 +2-2 +2-2 +1+5 -2 +1 +6-2 +1 +5-2 +1 -2 SOCl2 + 2KNO3 + 3KNO3 + H3PO4 => 3NO + 2NO + 2HClO3 + K2SO4 + K3PO4 + H2O | | | |______9e_____________________| | | | | | |_______________________6e__________________________________| | | | | | | | |_____________________________________12e__________________________________________________| tot=14e | |___________________________________________2e___________________________________________________________________| |
Dato che gli elettroni delle semireazioni di ossidazione provengono tutti dalla stessa molecola di reagente, si possono considerare nella loro complessità. Invece le (apparenti) due semireazioni di riduzione vanno tenute separate. Il computo del minimo comune multiplo va fatto allora tra i numeri 14, 6 e 9.
| Punto 5 - Bilanciare gli elettroni ed eseguire i prodotti |
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+4-2 -1 +1+5-2 +1+5-2 +1 +5-2 +2-2 +2-2 +1+5 -2 +1 +6-2 +1 +5-2 +1 -2 SOCl2 + 2KNO3 + 3KNO3 + H3PO4 => 3NO + 2NO + 2HClO3 + K2SO4 + K3PO4 + H2O | | | |______9ex8=72e_______________| | | | | | |_______________________6ex9=54e____________________________| | | | | | | | |_____________________________________12ex9=108e___________________________________________| tot=126e | |___________________________________________2ex9=18e_____________________________________________________________| |
+4-2 -1 +1+5-2 +1+5-2 +1 +5-2 +2-2 +2-2 +1+5 -2 +1 +6-2 +1 +5-2 +1 -2 9SOCl2 + 18KNO3 + 24KNO3 + H3PO4 => 24NO + 18NO + 18HClO3 + 9K2SO4 + K3PO4 + H2O | | | |______9ex8=72e_______________| | | | | | |_______________________6ex9=54e____________________________| | | | | | | | |_____________________________________12ex9=108e___________________________________________| tot=126e | |___________________________________________2ex9=18e_____________________________________________________________| |
| Punto 6 - Bilanciare la massa |
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| 9SOCl2 + 42KNO3 + H3PO4 => 24NO + 18NO + 18HClO3 + 9K2SO4 + K3PO4 + H2O Raggruppamento KNO3 |
| 9SOCl2 + 42KNO3 + H3PO4 => 42NO + 18HClO3 + 9K2SO4 + K3PO4 + H2O Raggruppamento NO3 |
| 9SOCl2 + 42KNO3 + H3PO4 => 42NO + 18HClO3 + 9K2SO4 + 8K3PO4 + H2O Bilanciamento K |
| 9SOCl2 + 42KNO3 + 8H3PO4 => 42NO + 18HClO3 + 9K2SO4 + 8K3PO4 + H2O Bilanciamento PO43- |
| 9SOCl2 + 42KNO3 + 8H3PO4 => 42NO + 18HClO3 + 9K2SO4 + 8K3PO4 + 3H2O Bilanciamento H e O |
| 9SOCl2 + 42KNO3 + 8H3PO4 => 42NO + 18HClO3 + 9K2SO4 + 8K3PO4 + 3H2O |