Si consideri la reazione redox H3PO4 + C8H18 + Fe2(MnO4)3 => Mn(H2PO4)2 + CO2 + Fe2(HPO4)3 + H2O.
Fonte: http://www.webalice.it/fiorema/Notizie/5A_Liceo_S_T_/REAZIONI_REDOX_IMPEGNATIVE.pdf.
SOLUZIONE I: reazione in forma molecolare
| Punto 1 - Determinare il numero di ossidazione degli atomi presenti
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+1 +5-2 -9/4 +1 +3 +6 -2 +2 +1 +5-2 +4-2 +3 +1+5-2 +1 -2
H3PO4 + C8H18 + Fe2(MnO4)3 => Mn(H2PO4)2 + CO2 + Fe2(HPO4)3 + H2O
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| Punto 2 - Scrivere a parte in semireazioni gli atomi con variazione di n.o.
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-9/4 +4
C8 => C
+6 +2
Mn3 => Mn
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| Punto 3 - Bilanciare gli atomi
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-9/4 +4
C8 => 8C
+6 +2
Mn3 => 3Mn
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| Punto 4 - Esprimere con e- le 2 variazioni complessive di n.o.
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-9/4 +4
C8 => 8C + 50e
+6 +2
12e + Mn3 => 3Mn
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| Punto 5 - Bilanciare gli elettroni ed eseguire i prodotti sulla reazione
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-9/4 +4
(C8 => 8C + 50e) x 6
+6 +2
(12e + Mn3 => 3Mn) x 25
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H3PO4 + 6C8H18 + 25Fe2(MnO4)3 => 75Mn(H2PO4)2 + 48CO2 + Fe2(HPO4)3 + H2O
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| Punto 6 - Bilanciare la massa
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H3PO4 + 6C8H18 + 25Fe2(MnO4)3 => 75Mn(H2PO4)2 + 48CO2 + 25Fe2(HPO4)3 + H2O
Bilanciamento Fe |
225H3PO4 + 6C8H18 + 25Fe2(MnO4)3 => 75Mn(H2PO4)2 + 48CO2 + 25Fe2(HPO4)3 + H2O
Bilanciamento PO43- |
225H3PO4 + 6C8H18 + 25Fe2(MnO4)3 => 75Mn(H2PO4)2 + 48CO2 + 25Fe2(HPO4)3 + 204H2O
Bilanciamento H e O |
| 225H3PO4 + 6C8H18 + 25Fe2(MnO4)3 => 75Mn(H2PO4)2 + 48CO2 + 25Fe2(HPO4)3 + 204H2O |
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SOLUZIONE II: reazione in forma ionica
La forma ionica netta utile al bilanciamento è C8H18 + Fe2(MnO4)3 => Mn++ + CO2 + Fe3+, poiché Fe2(MnO4)3 è insolubile (vedi regole di solubilità).
| Punto 1 - Determinare il numero di ossidazione degli atomi presenti
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-9/4 +1 +3 +6 -2 +2 +4-2 +3
C8H18 + Fe2(MnO4)3 => Mn++ + CO2 + Fe3+
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| Punto 2 - Scrivere a parte in semireazioni gli atomi con variazione di n.o.
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-9/4 +4
C8H18 => CO2
+6 +2
Fe2(MnO4)3 => Mn++ + Fe3+
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| Punto 3 - Bilanciare gli atomi con variazione di n.o. (e non)
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-9/4 +4
C8H18 => 8CO2
+6 +2
Fe2(MnO4)3 => 3Mn++ + 2Fe3+
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| Punto 4 - Evidenziare gli e- complessivamente messi in gioco.
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-9/4 +4
C8H18 => 8CO2 + 50e
+6 +2
12e + Fe2(MnO4)3 => 3Mn++ + 2Fe3+
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| Punto 5 - Bilanciare le cariche con H+
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-9/4 +4
C8H18 => 8CO2 + 50e + 50H+
+6 +2
24H+ + 12e + Fe2(MnO4)3 => 3Mn++ + 2Fe3+
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| Punto 6 - Bilanciare gli H con acqua
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-9/4 +4
16H2O + C8H18 => 8CO2 + 50e + 50H+
+6 +2
24H+ + 12e + Fe2(MnO4)3 => 3Mn++ + 2Fe3+ + 12H2O
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| Punto 7 - Bilanciare gli e- ed eseguire i prodotti sulla reazione
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-9/4 +4
16H2O + C8H18 => 8CO2 + 50e + 50H+
+6 +2
24H+ + 12e + Fe2(MnO4)3 => 3Mn++ + 2Fe3+ + 12H2O
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96H2O + 6C8H18 + 300e + 600H+ + 25Fe2(MnO4)3 => 48CO2 + 300H+ + 300e + 75Mn++ + 50Fe3+ + 300H2O
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| Punto 8 - Semplificare il più possibile |
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| 6C8H18 + 300H+ + 25Fe2(MnO4)3 => 48CO2 + 75Mn++ + 50Fe3+ + 204H2O
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| Punto 9 - Bilancio di massa
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6C8H18 + 300H+ + 25Fe2(MnO4)3 => 48CO2 + 75Mn(H2PO4)2 + 25Fe2(HPO4)3 + 204H2O
Aggiunta gruppi
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6C8H18 + 675H+ + 25Fe2(MnO4)3 => 48CO2 + 75Mn(H2PO4)2 + 25Fe2(HPO4)3 + 204H2O
Pareggio H+
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6C8H18 + 225H3PO4 + 25Fe2(MnO4)3 => 48CO2 + 75Mn(H2PO4)2 + 25Fe2(HPO4)3 + 204H2O
Pareggio PO43- e formazione H3PO4
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| 225H3PO4 + 6C8H18 + 25Fe2(MnO4)3 => 75Mn(H2PO4)2 + 48CO2 + 25Fe2(HPO4)3 + 204H2O |
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