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Reazioni di ossidoriduzione in becker
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ossidazione | Cu -----> Cu2+ + 2e |
riduzione | 2Ag+ +2e -----> 2Ag |
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Cu + 2Ag+ -----> Cu2+ + 2Ag |
La lamina di piombo, immersa nel terzo becker si
ricopre anch'essa di polvere nerastra, consumandosi lentamente. Il piombo si è ossidato a Pb2+ mentre l'Ag+ si è ridotto ad argento secondo la reazione:
2AgNO3 + Pb -----> Pb(NO3)2+
2Ag
In forma ionica:
ossidazione | Pb -----> Pb2+ + 2e |
riduzione | 2Ag+ +2e -----> 2Ag |
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Pb + 2Ag+ -----> Pb2+ + 2Ag |
Nel quarto becker si immerge la lamina di zinco che ha un identico comportamento. Infatti lo zinco si è ossidato a Zn2+ mentre lo ione Ag+ si è ridotto ad argento elementare, secondo la reazione
2AgNO3 + Zn -----> Zn(NO3)2 + 2Ag
In forma ionica:
ossidazione | Zn -----> Zn2+ + 2e |
riduzione | 2Ag+ +2e -----> 2Ag |
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Zn + 2Ag+ -----> Zn2+ + 2Ag |
1.2 - Becker con nitrato di rame:
Si prende una laminetta per ciascun metallo e la si immerge
nei becker della seconda fila.
Si nota subito che le lamine di argento e di rame non danno luogo ad alcuna reazione ossidoriduttiva.
La lamina di piombo, immersa nel terzo becker si
ricopre di una polvere scura, mentre la soluzione azzurra, lentamente, si
scolora: il piombo si è ossidato a Pb2+ mentre Cu2+ si è ridotto a rame, secondo la reazione:
Cu(NO3)2 + Pb -----> Pb(NO3)2 + Cu
In forma ionica:
ossidazione | Pb -----> Pb2+ + 2e |
riduzione | Cu2+ +2e -----> Cu |
------------------------------------------------ | |
Pb + Cu2+ -----> Pb2+ + Cu |
La lamina di zinco immersa nel quarto becker, si
ricopre velocemente di polvere scura, mentre la soluzione azzurra, lentamente,
si scolora: lo zinco si è ossidato a Zn2+ mentre Cu2+ si è ridotto a rame metallico, secondo la
reazione:
Cu(NO3)2 + Zn -----> Zn(NO3)2 + Cu
In forma ionica:
ossidazione | Zn -----> Zn2+ + 2e |
riduzione | Cu2+ +2e -----> Cu |
------------------------------------------------ | |
Zn + Cu2+ -----> Zn2+ + Cu |
1.3 - Becker con nitrato di piombo:
Si prende una laminetta per ciascun metallo immergendola nei
becker della terza fila:
Si può subito notare che le lamine di argento, rame e piombo non subiscono alcun processo ossidoriduttivo.
La lamina di zinco, invece, si ricopre di una polvere
nerastra, mentre lentamente si consuma: lo zinco si è ossidato a Zn2+mentre Pb2+ si è ridotto a piombo metallico, secondo la reazione:
Pb(NO3)2 + Zn -----> Zn(NO3)2 + Pb
In forma ionica:
ossidazione | Zn -----> Zn2+ + 2e |
riduzione | Pb2+ +2e -----> Pb |
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Zn + Pb2+ -----> Zn2+ + Pb |
1.4 - Becker con nitrato di zinco:
Si prende una laminetta per ciascun metallo e la si immerge
nei becker della quarta fila:
Si nota che tutte le lamine non mostrano alcuna reattività con
la soluzione, a significare che alcun processo ossidoriduttivo è in atto.
Dalle esperienze è possibile costruire una scala della tendenza di un elemento ad ossidarsi:
Zn > Pb > Cu > Ag
e, ovviamente, una scala della tendenza di un elemento a ridursi:
Zn2+ < Pb2+ < Cu2+ < Ag+ .
Parte seconda: reattività dell'idrogeno:
E' possibile determinare il livello di reattività dell' idrogeno nei confronti dei metalli precedenti.
A tale scopo si prendono 4 lastrine dei metalli e le si
immergono, in successione, in una soluzione di acido cloridrico 37 %,
osservando ciò che avviene
( figura n.2 ).
Le lastrine di argento e di rame restano inalterate, a significare che nessun processo ossidoriduttivo è
avvenuto.
La lastrina di piombo, opportunamente pulita con cartavetro, reagisce lentamente consumandosi e sviluppando sulla superficie bollicine di gas; il piombo si ossida a Pb2+ mentre H + si è ridotto ad idrogeno elementare, con formazione immediata di una molecola di H2, con la reazione:
Pb + 2HCl ----->PbCl2 + H2 ↑
In forma ionica:
ossidazione | Pb -----> Pb2+ + 2e |
riduzione | 2H+ +2e -----> H2 |
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Pb + 2H+ -----> Pb2+ + H2 |
La lastrina di zinco subisce un processo analogo, ma più
veloce, con evidente sviluppo di gas e rapido consumarsi del metallo; in questo
caso lo zinco si è ossidato a Zn2+ mentre H + si è ridotto ad idrogeno elementare, con formazione subitanea
di una molecola di H2 , secondo la reazione:
Zn + 2HCl ----->ZnCl2 + H2 ↑
In forma ionica:
ossidazione | Zn -----> Zn2+ + 2e |
riduzione | 2H+ +2e -----> H2 |
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Zn + 2H+ -----> Zn2+ + H2 |
Dai dati sperimentali ottenuti è possibile inserire l'idrogeno nella scala della tendenza ad ossidarsi:
Zn > Pb > H2 > Cu > Ag
ed in quella della tendenza a ridursi:
Zn2+ < Pb2+ < H+ < Cu2+ < Ag+ .
Per conferma è possibile far gorgogliare dell' idrogeno prodotto dalla reazione dello zinco con HCl in una provetta con tubo di sviluppo, nei becker contenenti le quattro soluzioni
degli ioni argento, rame, piombo e zinco ( figura n.3 ); si può osservare che Ag+ e Cu2+ si riducono precipitando sotto forma di polvere
metallica di argento e rame, con contemporanea ossidazione di H + ad idrogeno elementare, secondo la reazione già vista, mentre Zn e Pb non si riducono affatto.
Figura 1
Figura 2
Figura 3
Sommario
Aggiornamento: 17-Lug-2015 14:00 |
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