mètode de l'ió-electró

13
Igualació de reaccions Igualació de reaccions redox redox Redo Redo x x 1 1 Escriure l’equació química, sense igualar, amb Escriure l’equació química, sense igualar, amb tots els reactius i productes en forma iònica tots els reactius i productes en forma iònica (sense ions espectadors). (sense ions espectadors). MnO MnO 4 - (aq) + Fe (aq) + Fe 2+ 2+ (aq) + H (aq) + H + (aq) Mn (aq) Mn 2+ 2+ (aq) + (aq) + Fe Fe 3+ 3+ (aq) + H (aq) + H 2 O(l) O(l) 2 2 Identificar quins Identificar quins elements canvien d’estat elements canvien d’estat d’oxidació d’oxidació : : MnO MnO 4 - (aq) + Fe (aq) + Fe 2+ 2+ (aq) + H (aq) + H + (aq) Mn (aq) Mn 2+ 2+ (aq) + (aq) + Fe Fe 3+ 3+ (aq) + H (aq) + H 2 O(l) O(l) VII VII II II II II III III 3 3 Segregar en Segregar en dues dues semireaccions semireaccions , d’ , d’ oxidació oxidació i de i de reducció reducció , els elements que s’oxiden i es , els elements que s’oxiden i es redueixen, respectivament: redueixen, respectivament: Reducció Reducció : : MnO MnO 4 - (aq) Mn (aq) Mn 2+ 2+ (aq) (aq) Mètode de l’ió-electró Mètode de l’ió-electró (I) (I)

Upload: fernando-recreo

Post on 03-Aug-2015

3.103 views

Category:

Education


3 download

TRANSCRIPT

Igualació de reaccions redoxIgualació de reaccions redoxRedoRedoxx

11 Escriure l’equació química, sense igualar, amb Escriure l’equació química, sense igualar, amb tots els reactius tots els reactius i productes en forma iònicai productes en forma iònica (sense ions espectadors).(sense ions espectadors).

MnOMnO44--(aq) + Fe(aq) + Fe2+2+(aq) + H(aq) + H++(aq) Mn(aq) Mn2+2+(aq) + Fe(aq) + Fe3+3+(aq) + H(aq) + H22O(l)O(l)

 22 Identificar quins Identificar quins elements canvien d’estat d’oxidacióelements canvien d’estat d’oxidació::

  MnOMnO44--(aq) + Fe(aq) + Fe2+2+(aq) + H(aq) + H++(aq) Mn(aq) Mn2+2+(aq) + Fe(aq) + Fe3+3+(aq) + H(aq) + H22O(l)O(l)

VIIVII IIII IIII IIIIII

33 Segregar en Segregar en duesdues semireaccionssemireaccions, d’, d’oxidacióoxidació i de i de reduccióreducció, els , els elements que s’oxiden i es redueixen, respectivament:elements que s’oxiden i es redueixen, respectivament:

ReduccióReducció : : MnOMnO44--(aq) Mn(aq) Mn2+2+(aq)(aq)

OxidacióOxidació : : FeFe2+2+(aq) Fe(aq) Fe3+3+(aq)(aq)

Mètode de l’ió-electróMètode de l’ió-electró (I) (I)

Igualació de reaccions redoxIgualació de reaccions redoxRedoRedoxx

44 Igualar en massaIgualar en massa les les duesdues semireaccionssemireaccions, d’, d’oxidacióoxidació i de i de reduccióreducció, afegint , afegint HH22OO i ions i ions HH++ on sigui necessari per igualar on sigui necessari per igualar

els oxígens i els hidrògens:els oxígens i els hidrògens:

ReduccióReducció : : MnOMnO44--(aq) + (aq) + 8H8H++(aq)(aq) Mn Mn2+2+(aq) + (aq) + 4H4H22O(l)O(l)

OxidacióOxidació : : FeFe2+2+(aq) Fe(aq) Fe3+3+(aq)(aq)

55 Igualar en càrregaIgualar en càrrega, , afegint electrons, eafegint electrons, e--,, els dos membres de els dos membres de cada cada semireacciósemireacció::

ReduccióReducció : : MnOMnO44--(aq) + 8H(aq) + 8H++(aq) + (aq) + 5e5e-- Mn Mn2+2+(aq) + (aq) +

4H4H22O(l)O(l)

OxidacióOxidació : : FeFe2+2+(aq) Fe(aq) Fe3+3+(aq) + (aq) + 1e1e--

Mètode de l’ió-electróMètode de l’ió-electró (II) (II)

22

11

Igualació de reaccions redoxIgualació de reaccions redoxRedoRedoxx

66 Igualar els electrons intercanviatsIgualar els electrons intercanviats entre les dues entre les dues semireaccionssemireaccions, , d’d’oxidacióoxidació i de i de reduccióreducció: :

11 calcular el calcular el mínim comú múltiple dels electronsmínim comú múltiple dels electrons cedits en la cedits en la semireacció d’oxidació amb els captats en la semireacció de reducció.semireacció d’oxidació amb els captats en la semireacció de reducció.

El m.c.m. de 1eEl m.c.m. de 1e-- i de 5e i de 5e-- és 5e és 5e--

22 multiplicar cada semireacciómultiplicar cada semireacció de manera que el coeficient de manera que el coeficient estequiomètric dels estequiomètric dels electronselectrons sigui el sigui el m.c.m.m.c.m. calculat (així el nombre calculat (així el nombre dels electrons intercanviats en totes dues semireaccions és el mateix).dels electrons intercanviats en totes dues semireaccions és el mateix).

ReduccióReducció : : MnOMnO44--(aq) + 8H(aq) + 8H++(aq) + 5e(aq) + 5e-- Mn Mn2+2+(aq) + (aq) +

4H4H22O(l)O(l)

Oxidació : Oxidació : ((FeFe2+2+(aq) Fe(aq) Fe3+3+(aq) + 1e(aq) + 1e--))x5x5

OxidacióOxidació : : 55FeFe2+2+(aq) (aq) 55FeFe3+3+(aq) + (aq) + 55ee--

Mètode de l’ió-electróMètode de l’ió-electró (III) (III)

Igualació de reaccions redoxIgualació de reaccions redoxRedoRedoxx

77 SumarSumar, membre a membre,, membre a membre, les dues les dues semireaccionssemireaccions, eliminant els , eliminant els electrons i ajustar la quantitat de les espècies químiques que electrons i ajustar la quantitat de les espècies químiques que apareguin repetides en tots dos membres: apareguin repetides en tots dos membres:

ReduccióReducció : : MnOMnO44--(aq) + (aq) + 88HH++(aq) + (aq) + 55ee-- Mn Mn2+2+(aq) + (aq) +

44HH22O(l)O(l)

OxidacióOxidació : : 55FeFe2+2+(aq) (aq) 55FeFe3+3+(aq) + (aq) + 55ee--

MnOMnO44--(aq) + (aq) + 88HH++(aq) + (aq) + 55FeFe2+2+(aq) Mn(aq) Mn2+2+(aq) + (aq) + 44HH22O(l) + O(l) + 55FeFe3+3+(aq) (aq)

Equació iònica igualadaEquació iònica igualada

Mètode de l’ió-electróMètode de l’ió-electró (IV) (IV)

El mètode explicat serveix per igualar equacions redox El mètode explicat serveix per igualar equacions redox en medi àcid o neutreen medi àcid o neutre en forma iònicaen forma iònica..

Igualació de reaccions redoxIgualació de reaccions redoxRedoRedoxx

Mètode de l’ió-electróMètode de l’ió-electró (forma molecular) (V) (forma molecular) (V)

KMKMnOnO44(a(aq)q) + + 44HH22SOSO44(a(aq)q) + + 55FeFeSOSO44(a(aq)q) Mn MnSOSO44(a(aq)q) + + 44HH22OO(l(l)) + + 55/2/2FeFe22(SO(SO44))33(a(aq)q) ++1/21/2KK22SOSO44(aq)(aq)

+9SO+9SO442-2-(aq)(aq)

SOSO442-2-(en 2n(en 2n membre membre): 1 + (5/2)·3 + (1/2) = 9): 1 + (5/2)·3 + (1/2) = 9

88 Per passar de l’equació igualada en forma iònica a la forma Per passar de l’equació igualada en forma iònica a la forma molecular s’han de molecular s’han de sumar a tots dos membre els ions necessarissumar a tots dos membre els ions necessaris per obtenir les espècies moleculars que participen en la reacció.per obtenir les espècies moleculars que participen en la reacció.

Per: KMnOPer: KMnO44 , H , H22SOSO44 i FeSO i FeSO44::

MnOMnO44--(aq)(aq) + + 88HH++(aq)(aq) + + 55FeFe2+ 2+ (aq)(aq) Mn Mn2+ 2+ (aq)(aq) + + 44HH22OO(l)(l) + + 55FeFe3+ 3+ (aq)(aq)

+K+K++(aq) (aq) +4SO+4SO442-2-(aq)(aq) +5SO+5SO44

2-2-(aq)(aq) +K +K++(aq) (aq) +4SO+4SO442-2-(aq) (aq) +5SO+5SO44

2-2-(aq)(aq)

99 Agrupar tots els ions per obtenir les espècies químiques en Agrupar tots els ions per obtenir les espècies químiques en forma molecular.forma molecular.

1010 Eliminar els coeficients estequiomètrics fraccionaris multiplicant ultiplicant tots els termes pel mínim comú múltiple dels denominadors.tots els termes pel mínim comú múltiple dels denominadors.

Igualació de reaccions redoxIgualació de reaccions redoxRedoRedoxx

Mètode de l’ió-electróMètode de l’ió-electró (forma molecular) (VI) (forma molecular) (VI)

22KMKMnOnO44(a(aq)q) + + 88HH22SOSO44(a(aq)q) + + 1010FeFeSOSO44(a(aq)q) 22MnMnSOSO44(a(aq)q) + + 88HH22OO(l(l)) + + 55FeFe22(SO(SO44))33(a(aq)q) + + KK22SOSO44(aq)(aq)

KMKMnOnO44(a(aq)q) + + 44HH22SOSO44(a(aq)q) + + 55FeFeSOSO44 (a(aq)q) Mn MnSOSO44(a(aq)q) + + 44HH22OO(l(l)) + + 55/2/2FeFe22(SO(SO44))33(a(aq)q) ++1/21/2KK22SOSO44(aq)(aq)

x2x2

El mètode explicat serveix per igualar equacions redox El mètode explicat serveix per igualar equacions redox en medi àcid o neutreen medi àcid o neutre en forma en forma molecularmolecular..

Igualació de reaccions redoxIgualació de reaccions redoxRedoRedoxx

11 Escriure l’equació química, sense igualar, amb Escriure l’equació química, sense igualar, amb tots els reactius tots els reactius i productes en forma iònicai productes en forma iònica (sense ions espectadors).(sense ions espectadors).

ClClOO33--(aq) + (aq) + CrCr33++(aq) + (aq) + OOHH--(aq) (aq) ClCl--(aq) + (aq) + CrOCrO44

2-2-(aq) + H(aq) + H22O(l)O(l)

 22 Identificar quins Identificar quins elements canvien d’estat d’oxidacióelements canvien d’estat d’oxidació::

  ClClOO33--(aq) + (aq) + CrCr33++(aq) + (aq) + OOHH--(aq) (aq) ClCl--(aq) + (aq) + CrOCrO44

2-2-(aq) + H(aq) + H22O(l)O(l) VV IIIIII --II VVII

33 Segregar en Segregar en duesdues semireaccionssemireaccions, d’, d’oxidacióoxidació i de i de reduccióreducció, els , els elements que s’oxiden i es redueixen, respectivament:elements que s’oxiden i es redueixen, respectivament:

ReduccióReducció : : ClClOO33--(aq) (aq) ClCl--(aq)(aq)

OxidacióOxidació : : CrCr33++(aq) (aq) CrOCrO442-2-(aq)(aq)

Mètode de l’ió-electró en medi bàsic (I)Mètode de l’ió-electró en medi bàsic (I)

Una vegada està igualada en forma iònica, Una vegada està igualada en forma iònica, s’s’afegeixen a tots dos membres afegeixen a tots dos membres

tants ions OHtants ions OH-- com ion H com ion H++ hi ha. Els H hi ha. Els H++ i els OH i els OH-- es combinen per donar H es combinen per donar H22OO

Igualació de reaccions redoxIgualació de reaccions redoxRedoRedoxx

44 Igualar en massaIgualar en massa les les duesdues semireaccionssemireaccions, d’, d’oxidacióoxidació i de i de reduccióreducció, afegint , afegint HH22OO i ions i ions HH++ on sigui necessari per igualar els on sigui necessari per igualar els

oxígens i els hidrògens:oxígens i els hidrògens:

ReduccióReducció : : ClClOO33--(aq) + (aq) + 66HH++(aq)(aq) ClCl--(aq) + (aq) + 33HH22O(l)O(l)

OxidacióOxidació : : CrCr33++(aq)(aq) + + 4H4H22O(aq)O(aq) CrOCrO442-2-(aq)(aq) + + 8H8H++(aq)(aq)

55 Igualar en càrregaIgualar en càrrega, , afegint electrons, eafegint electrons, e--,, els dos membres de els dos membres de cada cada semireacciósemireacció::

ReduccióReducció : : ClOClO33--(aq) + (aq) + 66HH++(aq) + (aq) + 66ee-- ClCl--(aq) + (aq) + 33HH22O(l)O(l)

OxidacióOxidació : : CrCr33++(aq)(aq) + 4H + 4H22O(aq)O(aq) CrOCrO442-2-(aq)(aq) + 8H + 8H++(aq) (aq) + +

33ee--

Mètode de l’ió-electró en medi bàsic (II)Mètode de l’ió-electró en medi bàsic (II)

22

11

33 44

Igualació de reaccions redoxIgualació de reaccions redoxRedoRedoxx

66 Igualar els electrons intercanviatsIgualar els electrons intercanviats entre les dues entre les dues semireaccionssemireaccions, , d’d’oxidacióoxidació i de i de reduccióreducció: :

11 calcular el calcular el mínim comú múltiple dels electronsmínim comú múltiple dels electrons cedits en la cedits en la semireacció d’oxidació amb els captats en la semireacció de reducció.semireacció d’oxidació amb els captats en la semireacció de reducció.

El m.c.m. de El m.c.m. de 33ee-- i de i de 66ee-- és és 66ee--

22 multiplicar cada semireacciómultiplicar cada semireacció de manera que el coeficient de manera que el coeficient estequiomètric dels estequiomètric dels electronselectrons sigui el sigui el m.c.m.m.c.m. calculat (així el nombre calculat (així el nombre dels electrons intercanviats en totes dues semireaccions és el mateix).dels electrons intercanviats en totes dues semireaccions és el mateix).

ReduccióReducció : : ClOClO33--(a(aq)q) + + 66HH++(a(aq)q) + + 66ee-- ClCl--(a(aq)q) + + 33HH22OO(l(l))

Oxidació : Oxidació : ((CrCr33++(a(aq)q) + 4H + 4H22OO(a(aq)q) CrOCrO442-2-(a(aq)q) + 8H + 8H++(a(aq)q) + + 33ee--))xx22

OxidacióOxidació : : 22CrCr33++(a(aq)q) + + 88HH22OO(a(aq)q) 22CrOCrO442-2-(a(aq)q) + + 1616HH++(a(aq)q) + +

66ee--

Mètode de l’ió-electró en medi bàsic (III)Mètode de l’ió-electró en medi bàsic (III)

77 SumarSumar, membre a membre,, membre a membre, les dues les dues semireaccionssemireaccions, eliminant els , eliminant els electrons i ajustar la quantitat de les espècies químiques que electrons i ajustar la quantitat de les espècies químiques que apareguin repetides en tots dos membres: apareguin repetides en tots dos membres:

ReduccióReducció : : ClOClO33--(a(aq)q) + + 66HH++(a(aq)q) + + 66ee-- ClCl--(a(aq)q) + + 33HH22OO(l(l))

OxidacióOxidació : : 22CrCr33++(a(aq)q) + + 88HH22OO(a(aq)q) 22CrOCrO442-2-(a(aq)q) + + 1616HH++(a(aq)q) + +

66ee--

ClClOO33--(a(aq)q) + + 22CrCr33++(a(aq)q) + + 55HH22OO(a(aq)q) ClCl--(a(aq)q) + + 22CrOCrO44

2-2-(a(aqq)) + + 1010HH++(a(aq)q)

Igualació de reaccions redoxIgualació de reaccions redoxRedoRedoxx

Mètode de l’ió-electró en medi bàsic (IV)Mètode de l’ió-electró en medi bàsic (IV)

55 1010

ClClOO33--(a(aq)q) ++ 22CrCr33++

(a(aq)q) + + 55HH22OO(a(aq)q) + + 1010OHOH--(a(aq)q) ClCl--

(a(aq)q) + + 22CrOCrO442-2-

(a(aq)q) ++ 1010HH22OO(l(l))

Igualació de reaccions redoxIgualació de reaccions redoxRedoRedoxx

Mètode de l’ió-electró en medi bàsic (IV)Mètode de l’ió-electró en medi bàsic (IV)

88 SumarSumar a tots dos membres a tots dos membres tants ions OHtants ions OH-- com ion H com ion H++ hi ha. Els hi ha. Els

HH++ i els OH i els OH-- es combinen per donar H es combinen per donar H22O, que s’ha de reajustar.O, que s’ha de reajustar.

ClClOO33--(a(aq)q) + + 22CrCr33++(a(aq)q) + + 55HH22OO(a(aq)q) ClCl--(a(aq)q) + + 22CrOCrO44

2-2-(a(aqq)) + + 1010HH++(a(aq)q)

+10+10OH-(aq)OH-(aq)+10+10OH-(aq)OH-(aq)

55

ClClOO33--(a(aq)q) ++ 22CrCr33++(a(aq)q) + + 1010OHOH--(a(aq)q) ClCl--(a(aq)q) + + 22CrOCrO44

2-2-(a(aq)q) ++ 55HH22OO(l(l))

Igualació de reaccions redoxIgualació de reaccions redoxRedoRedoxx

Mètode de l’ió-electró en medi bàsic (V)Mètode de l’ió-electró en medi bàsic (V)

KClKClOO33(a(aq)q) + + 22CrClCrCl33(a(aq)q) + + 1010KOHKOH (a(aq)q) 77KClKCl (a(aq)q) + + 22KK22CrOCrO44 (a(aq)q) + + 55HH22OO(l(l))

+11K+11K++(aq)(aq)

KK++(en 2n(en 2n membre membre): ): 7+ 2·7+ 2·2 = 2 = 1111

=7Cl=7Cl--(aq)(aq)

99 Per passar de l’equació igualada en forma iònica a la forma Per passar de l’equació igualada en forma iònica a la forma molecular s’han de molecular s’han de sumar a tots dos membre els ions necessarissumar a tots dos membre els ions necessaris per obtenir les espècies moleculars que participen en la reacció.per obtenir les espècies moleculars que participen en la reacció.

Per: KPer: KClClOO33 , ,CrClCrCl33 i KOH i KOH::

ClClOO33--(a(aq)q) ++ 22CrCr33++(a(aq)q) + + 1010OHOH--(a(aq)q) Cl Cl--(a(aq)q) ++ 22CrOCrO44

2-2-(a(aq)q) ++ 55HH22OO(l(l))

+K+K++(aq)(aq) ++6Cl6Cl--(aq)(aq) ++10K10K++(aq)(aq) ++6Cl6Cl--(aq)(aq) +K+K++(aq)(aq) ++10K10K++(aq)(aq)

1010 Agrupar tots els ions per obtenir les espècies químiques en Agrupar tots els ions per obtenir les espècies químiques en forma molecular.forma molecular.

KClKClOO33(a(aq)q) + + 22CrClCrCl33(a(aq)q) + + 1010KOHKOH (a(aq)q) 77KClKCl (a(aq)q) + + 22KK22CrOCrO44 (a(aq)q) + + 55HH22OO(l(l))

KClKClOO33(a(aq)q) + + 22CrClCrCl33(a(aq)q) + + 1010KOHKOH (a(aq)q) 77KClKCl (a(aq)q) + + 22KK22CrOCrO44 (a(aq)q) + + 55HH22OO(l(l))

1111 Eliminar els coeficients estequiomètrics fraccionaris multiplicant ultiplicant tots els termes pel mínim comú múltiple dels denominadors.tots els termes pel mínim comú múltiple dels denominadors.

Igualació de reaccions redoxIgualació de reaccions redoxRedoRedoxx

Mètode de l’ió-electró en medi bàsic (VI)Mètode de l’ió-electró en medi bàsic (VI)

X1 X1 (en aquest exemple no cal)(en aquest exemple no cal)

El mètode explicat serveix per igualar equacions redox El mètode explicat serveix per igualar equacions redox en medi en medi bàsicbàsic en en forma forma molecularmolecular..