|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Le reazioni di ossidoriduzione
|
ossidazione | 3Cu ------------> 3Cu2+ + 6e |
riduzione | 2NO3- + 8H+ + 6e ------------> 2NO + 4H2O |
------------------------------------------------------------ | |
3Cu + 2NO3- + 8H+ ------------> 3Cu2+ + 2NO + 4H2O |
Si tratta una piccola quantit↑ di rame ( Cu )
con alcuni mL di acido nitrico ( HNO3 ) sol. 1:3. Si osserva lo sviluppo di un gas di colore bruno, il biossido di
azoto ( NO2 ),dovuto alla immediata
reazione dell' ossido di azoto ( NO ) con l'O2 dell'aria
(2NO + O2 ------------> 2NO2 ↑ );
contemporaneamente si forma una soluzione azzurra di nitrato di rame II [ Cu(NO3)2 ] .
2) - Reazione tra l'acido nitrico concentrato ed il rame:
Cu + 2HNO3 + 2HNO3 ------------> Cu(NO3)2 + 2NO2 ↑ + 2H2O
ovvero, in forma ionica:
ossidazione | Cu ------------> Cu2+ + 2e |
riduzione | 2NO3- + 4H+ + 2e ------------> 2NO2 + 2H2O |
------------------------------------------------------------ | |
Cu + 2HNO3 + 4H+ ------------> Cu2+ + 2NO2 + 2H2O |
Si opera come nell'esperienza precedente, utilizzando acido
nitrico ( HNO3 )
sol. 65 %. Si ha sviluppo di biossido di azoto ( NO2 ) e formazione di una soluzione azzurra di nitrato di rame II [ Cu(NO3)2 ] .
3) - Ossidazione del Ferro II a Ferro III da parte
dell'acido nitrico:
3FeSO4 + 3HNO3 + HNO3 ------------> Fe2(SO4)3 + Fe(NO3)3 + NO ↑ + 2H2O
ovvero, in forma ionica:
ossidazione | 3Fe2+ ------------> 3Fe3+ + 3e |
riduzione | NO3- + 4H+ + 3e ------------> NO + 2H2O |
------------------------------------------------------------ | |
3Fe2+ + NO3- + 4H+ ------------> 3Fe3+ + NO + 2H2O |
Si preparano due provette contenenti ciascuna una punta di spatola di solfato di ferro II ( FeSO4 ) e 2 o 3 mL di acqua distillata; si prepara anche una provetta contenente una punta di spatola di solfato di ferro III [ Fe2( SO4 )3 ] e 2 o 3 mL di acqua distillata.
Una delle provette con la soluzione di ioni Fe2+ e quella con gli ioni Fe3+ servono da " bianco " e si riconoscono precipitando i rispettivi
idrossidi con NaOH
sol. 4 M; l' idrossido di ferro II [ Fe( OH )2 ] presenta il caratteristico color verde mela mentre l' idrossido di ferro III [ Fe( OH )3 ] un color rosso mattone.
Si procede alla reazione di ossidoriduzione ponendo nella restante provetta con la soluzione di solfato di ferro II 1 o 2 mL di acido nitrico sol. 1:2 e si riscalda con attenzione.
A reazione avvenuta si evidenzia l'avvenuta ossidazione di Fe2+ a Fe3+ precipitando con NaOH 4 M l'idrossido di ferro III che presenta,
come visto nel
" bianco " un colore rosso mattone.
Per le reazioni di precipitazione descritte vedere la scheda " Le reazioni chimiche ".
4) - Ossidazione dello zinco ad opera dell'acido
cloridrico:
Zn + 2HCl ------------> ZnCl2 + H2 ↑
ovvero, in forma ionica:
ossidazione | Zn ------------> Zn2+ + 2e |
riduzione | 2H+ + 2e ------------> H2 |
------------------------------------------------------------ | |
Zn + 2H+ ------------> Zn2+ + H2 |
Si pone poco zinco ( Zn ) in una provetta e lo
si fa reagire con alcuni mL di acido cloridrico ( HCl ) sol. 1:2 .
Si evidenzia un imponente sviluppo di idrogeno ( H2 ), che ↑ possibile riconoscere per la sua elevata infiammabilit↑, avvicinando,
con cautela, un fiammifero alla bocca della provetta. Al termine della reazione
rester↑ una soluzione acquosa di cloruro di zinco ( ZnCl2 ).
5) - Riduzione del manganese VII a manganese II ad opera
dell'acido cloridrico:
2KMnO4 + 6HCl + 10HCl ------------> 2MnCl2 + 2KCl +
5Cl2 ↑+ 8H2O
ovvero, in forma ionica:
ossidazione | 10Cl - ------------> 5Cl2+ 10e |
riduzione | 2MnO4- + 16H+ ------------> 2Mn2++ 10e + 8H2O |
------------------------------------------------------------ | |
10Cl - + 2MnO4- + 16H+ ------------> 2Mn2+ + 5Cl2+ 8H2O |
Si pongono 2 o 3 mL di soluzione diluita, ad es. 0.01 M, di permanganato di potassio ( KMnO4 ) in una provetta; a questi si aggiunge 1 mL circa di acido cloridrico ( HCl ) sol. 1:2 e si agita con cautela. Dopo pochi secondi la soluzione viola
, caratteristica del manganese VII scolorir↑ fino a divenire quasi
incolore o debolmente rosa, indicando la riduzione a manganese II. La
contemporanea ossidazione di Cl - a cloro ( Cl2 ) elementare sar↑, per contro, difficilmente evidenziabile se non per l'odore
tipico del gas.
6) - Reazione tra il solfato di rame e lo ioduro di
potassio:
2CuSO4 + 2KI +2KI ------------> 2CuI ↓ + 2K2SO4 + I2
ovvero, in forma ionica:
ossidazione | 2I - ------------> I2+ 2e |
riduzione | 2Cu2+ + 2e ------------> 2Cu+ |
------------------------------------------------------------ | |
2I - + 2Cu2+ ------------> I2 + 2Cu+ |
Si fanno reagire alcuni mL delle due soluzioni, ad esempio a
titolo 0.1 M, in una provetta. Si nota subito il formarsi di un precipitato
bruno di CuI, ioduro di rame II per riduzione del Cu2+ a Cu+ . Lo iodio elementare che si forma nella contemporanea ossidazione da I - resta in soluzione. La
presenza dello stesso sar↑ facilmente evidenziabile aggiungendo alcune gocce di salda d'amido ed agitando energicamente la provetta: in breve apparir↑ la
tipica colorazione bluastra, indicante la presenza di iodio .
7) - Reazione tra ioduro di potassio e bromo in
soluzione:
2KI + Br2 ------------> 2KBr + I2
ovvero, in forma ionica:
ossidazione | 2I - ------------> I2 + 2e |
riduzione | Br2 + 2e ------------> 2Br - |
------------------------------------------------------------ | |
2I - + Br2 ------------> I2+ 2Br - |
Si fanno reagire, in una provetta, 1 o 2 mL di ioduro di potassio ( KI ), ad es. a titolo 0.1 M, con altrettanta soluzione acquosa satura di bromo ( Br, acqua di bromo ) che presenta un caratteristico colore bruno.
Il cambiamento di colore dell'acqua di bromo indicher↑
l'avvenuta riduzione a Br -.
L'ossidazione di I - ad iodio ( I2 ) elementare sar↑ evidenziabile aggiungendo alcune gocce di salda d'amido.
8) - Ossidazione del sodio ad opera dell' acqua:
2Na + 2H2O ------------> 2NaOH + H2 ↑
ovvero, in forma ionica:
ossidazione | 2Na ------------> 2Na+ + 2e |
riduzione | 2H2O + 2e ------------> H2 + 2OH - |
------------------------------------------------------------ | |
2Na + 2H2O ------------> 2Na+ + H2 + 2OH - |
Si riempie un becker da 250 mL di acqua e si pone nello
stesso un pezzettino di sodio, coprendo con una reticella amiantata. La
reazione sar↑ molto veloce e, a causa del calore che si sviluppa, non ↑ da
escludersi che l'idrogeno (H2)
possa incendiarsi. La formazione di idrossido di sodio ( NaOH )in
soluzione pu↑ essere messa in risalto con un indicatore, ad esempio, con alcune
gocce di fenolftaleina, che virer↑ al colore viola.
Aggiornamento: 17-Lug-2015 14:00 |
©Didattica della Chimica- http://www.bisceglia.eu/chimica |