PRECORSI DI CHIMICA - Lorenzo Baraldi
PRECORSI DI CHIMICA - Lorenzo Baraldi
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<strong>PRECORSI</strong> <strong>DI</strong> <strong>CHIMICA</strong><br />
1<br />
<strong>Lorenzo</strong> <strong>Baraldi</strong><br />
Par 1 – La tavola periodica<br />
La tavola periodica contiene tutte le informazioni relative a un elemento. Essa è costruita in maniera<br />
periodica: le strutture elettroniche più esterne degli elementi si ripetono periodicamente dopo aver<br />
completato ogni livello, e poiché gli elementi della stessa colonna hanno lo stesso numero di<br />
elettroni di valenza e presentano caratteristiche simili, ogni colonna è detta gruppo. Il numero e la<br />
disposizione degli elettroni sul livello più esterno determina l’affinità delle proprietà fisiche e<br />
chimiche degli elementi di un gruppo. Ogni elemento ha un diverso numero atomico (Z), pari al<br />
numero dei suoi elettroni o protoni.<br />
Tranne per il primo periodo, formato solo da H e He, possiamo considerare determinate proprietà<br />
periodiche: a sinistra si trovano gli elementi più elettropositivi, che sono metalli, mentre a destra<br />
della tavola si trovano i non-metalli. Li, Na, K sono metalli che hanno proprietà chimiche e fisiche<br />
simili tra di loro, e sono metalli alcalini (gruppo 1A), e presentano una struttura atomica fissa:<br />
hanno un solo elettrone nel guscio di valenza. Così gli elementi del secondo gruppo, gli alcalinoterrosi,<br />
presentano caratteristiche simili e hanno due elettroni nel guscio di valenza. Il III gruppo è<br />
quello degli elementi terrosi, il VI dei calcogeni: O, S, Se, Te, il VII quello degli alogeni. Il IXA è il<br />
gruppo dei gas nobili o inerti, che avendo completato l’ottetto nel loro guscio di valenza si trovano<br />
in uno stato di massima stabilità e di minor contenuto energetico, per questo hanno una bassissima<br />
reattività. Essi dunque si trovano in natura come gas monoatomici, mentre di solito gli altri gas si<br />
trovano in forma biatomica (si veda ad esempio O2 e N2).<br />
Fra il secondo e il terzo gruppo si trovano gli elementi di transizione interna, divisi in gruppi B<br />
numerati da 3 a 12. Tali elementi hanno gli orbitali d in via di completamento, e hanno quindi gli<br />
elettroni più esterni sui sottolivelli d. Questi, lantanidi e attinidi, sono metalli abbastanza rari, quasi<br />
tutti di origine artificiale, alcuni radioattivi e instabili, ma con proprietà molto simili tra di loro.<br />
Sulla tavola periodica troviamo anche altre informazioni, come il peso atomico, il numero atomico<br />
(Z) e i numeri di ossidazioni principali dell’elemento. Poiché il numero di ossidazione rappresenta<br />
la carica che ogni atomo, molecola o ione verrebbe ad avere se i suoi elettroni di legame fossero<br />
assegnati all’atomo più elettronegativo, evidentemente il numero di ossidazione massimo di ogni<br />
elemento, quando questo è in una molecola o in uno ione poliatomico, corrisponde al numero del<br />
suo gruppo sulla tavola periodica.<br />
L’elettronegatività è la capacità di un elemento di attrarre verso di sé gli elettroni di legame. Tale<br />
concetto è stato introdotto da Linus Pauling. I metalli di conseguenza hanno bassa elettronegatività<br />
(ad es. H = 2,1; P=2,1), e lungo il gruppo aumenta il loro carattere metallico; i non-metalli hanno<br />
invece elevata elettronegatività (O = 3,5; C: 2,5). L’elettronegatività diminuisce lungo il gruppo, per<br />
cui l’elemento più elettronegativo è F.<br />
Par 2 – L’atomo<br />
Un atomo è costituito da un piccolo nucleo di grande massa, in cui si trovano le cariche positive<br />
(protoni) e neutre (neutroni), insieme dette nucleoni. Attorno al nucleo ruotano gli elettroni,<br />
particelle di carica simile a quella dei protoni ma opposta, e di massa 1836 volte più piccola. Una<br />
volta noti Z (il numero atomico) e A (il numero di massa, dato dalla somma dei numeri dei<br />
nucleoni) un elemento è completamente definito:<br />
Z A A
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A identifica anche i vari isotopi di un elemento. Ad esempio l’idrogeno possiede tre isotopi:<br />
l’idrogeno ( 1 H, o protio, è l’unico caso in cui il numero dei neutroni è nullo), il deuterio ( 2 H) e il<br />
trizio ( 3 H): l’idrogeno ha massa circa uguale a 1u, il deuterio 2u, il trizio 3u.<br />
Se forniamo energia ad un atomo, i suoi elettroni possono fare salti quantici verso livelli più alti, e<br />
se l’energia è sufficientemente alta possiamo espellere l’elettrone dall’atomo, con un processo di<br />
ionizzazione. La perdita di elettroni forma, ovviamente, una specie carica positivamente, detta<br />
catione. L’acquisto di elettroni invece forma una specie carica negativamente, detta anione.<br />
L’atomo catturando un elettrone libera invece energia.<br />
Uno stesso atomo può essere presente in natura secondo diverse configurazioni spaziali e strutture.<br />
Tali configurazioni identificano forme allotropiche diverse: ad esempio il C è presente sia come<br />
grafite che come diamante.<br />
Ogni elemento o composto chimico si trova in commercio in diversi formati. Ad esempio il sodio<br />
(Na) si trova in commercio puro in dispersione al 45% in paraffina e al 30% in toluene, oppure in<br />
sferette in kerosene. Na dunque viene messo in idrocarburi o in solventi in cui è inerte, infatti se<br />
viene a contatto con l’acqua, o con l’umidità atmosferica, esplode. In ogni forma commerciale<br />
dunque vi è un diverso grado di purezza dell’elemento. In basso vengono poi indicate le frasi di<br />
rischio e di sicurezza.<br />
Par 3 – I composti<br />
Dai legami fra diversi atomi possono generarsi composti, cioè sostanze formate da due o più<br />
elementi, con atomi in posizioni spaziali ben definite. Ad esempio l’azoto (N), che è un non<br />
metallo, legandosi con tre atomi di idrogeno forma l’ammoniaca, NH3, o triidruro di azoto.<br />
I composti possono essere organici, se contengono C e H (es. CH4), o inorganici (come HCl, H2O,<br />
NaCl, …). Naturalmente, gli atomi che costituiscono un composto sono presenti in esso in<br />
proporzioni costanti definite da numeri interi, e le caratteristiche chimiche e fisiche del composto<br />
risultano differenti da quelle degli elementi che lo costituiscono. Ad esempio NH3 ha proprietà<br />
basiche rispetto a N e H.<br />
Distinguiamo poi fra composti molecolari (costituiti da molecole con una specifica disposizione) e<br />
ionici, costituiti da ioni. Ad esempio NH3 è un composto molecolare, in cui tre legami covalenti<br />
legano gli idrogeni all’azoto.
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In un composto ionico, come NaCl (cloruro di sodio), invece, il legame ionico tra gli ioni Na + e Cl -<br />
determina una struttura cristallina che si ripete nello spazio.<br />
Par 4 – Formule chimiche<br />
Ogni composto chimico può essere espresso secondo diverse tipologie di formule chimiche. La<br />
formula minima rappresenta il rapporto fra gli atomi con i numeri interi più piccoli possibili, e di<br />
conseguenza indica solo i rapporti fra gli atomi degli elementi costituenti (es. C5H4). In questo caso<br />
quindi spesso il peso molecolare non coincide con il peso espresso dalla formula. Nella formula<br />
molecolare invece si indica il numero reale degli atomi dei diversi elementi presenti nella molecola<br />
(es. C10H8).<br />
La formula di struttura infine indica come gli atomi di una molecola sono legati tra di loro e come<br />
sono disposti nello spazio. Per il naftalene (C10H8) – un idrocarburo aromatico – la formula di<br />
struttura ci indica che la molecola è planare e ha due anelli condensati a sei atomi di C, di cui due<br />
vengono compartecipati.<br />
Naturalmente possono esistere molecole che hanno la stessa formula minima e diversa formula<br />
molecolare.<br />
Par 5 – La nomenclatura<br />
La nomenclatura chimica serve per nominare i vari composti: essa permette di identificare un<br />
composto mediante un nome specifico. Esistono due tipi di nomenclatura: la IUPAC e la<br />
tradizionale. La IUPAC è l’unica riconosciuta universalmente, semplice ed intuitiva, ed evidenzia<br />
direttamente la formula chimica del composto: essa quindi è asettica, regolata in modo preciso. La<br />
tradizionale invece è basata sulla storia degli elementi, sulla loro divisione degli elementi in metalli<br />
e non-metalli e tiene conto del numero di ossidazione.<br />
Il numero di ossidazione rappresenta la carica che ogni atomo, molecola o ione verrebbe ad avere se<br />
i suoi elettroni di legame fossero assegnati all’atomo più elettronegativo. In HCl (acido cloridrico)<br />
ad esempio, H è più elettropositivo di Cl e quindi gli cede il suo elettrone: per questo H ha numero<br />
di ossidazione +1 e Cl -1. Ci sono alcune regole per determinare il numero di ossidazione:<br />
1. I metalli hanno stato di aggregazione positivo.<br />
2. Gli atomi nelle sostanze elementari hanno sempre numero di ossidazione zero.<br />
3. Non si tiene conto dei legami fra atomi dello stesso elemento.<br />
4. Il numero di ossidazione dell’ossigeno è –2, tranne nei perossidi, in cui vale –1, e quando è<br />
legato al fluoro, in cui è +2. E’ l’unico caso in cui cede elettroni: il fluoro è infatti l’unico<br />
elemento più elettronegativo dell’ossigeno.<br />
5. Il numero di ossidazione dell’idrogeno è +1, fanno eccezione i casi in H è in un idruro (cioè<br />
un composto binario con un metallo), nel qual caso n.o = -1. Ad es. LiH, CaH2.
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6. Cl ha numero di ossidazione -1 tranne nei legami con F, O in cui assume +1, +3, +5, +7.<br />
7. Br ha numero di ossidazione -1 tranne nei legami con F, O, Cl in cui ha numero di<br />
ossidazione positivo.<br />
8. Gli ioni monoatomici hanno un numero di ossidazione coincidente con la loro carica<br />
elettrica (es. il ferro in Fe 3+ ha n.o = +3, il sodio in Na + Cl - ha n.o. = +1.<br />
9. In un ione poliatomico la somma dei numeri di ossidazione deve equivalere alla carica dello<br />
ione (es. in OH - l’ossigeno ha n.o. –2, e l’idrogeno ha n.o. +1).<br />
10. In una molecola o in un composto ionico la somma algebrica dei numeri di ossidazione deve<br />
essere zero.<br />
11. In un legame covalente gli elettroni condivisi sono formalmente attribuiti all’atomo più<br />
elettronegativo.<br />
I composti binari senza l’ossigeno seguono per la nomenclatura la desinenza -uro. Es. LiH (idruro<br />
di litio), BF3 (fluoruro di boro - tetrafluoruro di boro), ICl3 (cloruro di iodio - tetracloruro di iodio),<br />
Al2S3 (solfuro di alluminio - trisolfuro di dialluminio), FeCl3 (cloruro ferrico – tricloruro di ferro),<br />
FeCl2 (cloruro ferroso – dicloruro di ferro).<br />
Par 6 – Ossidi e anidridi<br />
Vediamo ora i composti binari dell’ossigeno: da un metallo e un ossigeno si forma un ossido, da un<br />
non metallo e un ossigeno si forma un’anidride (ossido per la nomenclatura IUPAC).<br />
Nella nomenclatura tradizionale un ossido o un anidride si indica con la parola “ossido” o<br />
“anidride” seguita dalla radice del metallo, cui viene aggiunto il suffisso “oso” per il numero di<br />
ossidazione più basso e “ico” per il numero di ossidazione più alto. Se, come nel Cl, vi sono stati di<br />
ossidazione più bassi o più alti di quelli in cui si usano questi suffissi, si usano rispettivamente i<br />
prefissi “ipo” e “per”.<br />
Nella nomenclatura IUPAC sia per gli ossidi che per gli anidridi si indica il numero di ossigeni<br />
(ossido, biossido, triossido, …) e il nome del metallo e il numero dei suoi atomi (di sodio, di<br />
disodio, di trisodio, …).<br />
NaO Ossido di sodio Ossido di sodio<br />
Al2O3 Ossido di alluminio Tetraossido di dialluminio<br />
CuO Ossido rameico Ossido di rame<br />
Cu2O Ossido rameoso Ossido di dirame<br />
Fe2O3 Ossido ferrico Tetrossido di diferro<br />
FeO Ossido ferroso Ossido di ferro<br />
CO2 Anidride carbonica Diossido di carbonio<br />
CO Ossido di carbonio* Monossido di carbonio<br />
Cl2O Anidride ipoclorosa Ossido di dicloro<br />
Cl2O3 Anidride clorosa Triossido di dicloro<br />
Cl2O5 Anidride clorica Pentossido di dicloro<br />
Cl2O7 Anidride perclorica Eptossido di dicloro<br />
ClO2 Anidride clorosoclorica Disossido di cloro<br />
ClO3 Anidride cloricoperclorica Triossido di cloro<br />
N2O Protossido di azoto* Monossido di diazoto<br />
NO Ossido di azoto* Monossido di azoto<br />
N2O3 Anidride nitrosa Triossido di diazoto<br />
N2O5 Anidride nitrica Pentossido di diazoto<br />
NO2 Anidride nitrosonitrica Diossido di azoto
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I composti ternari si dividono invece in idrossidi (ossidi basici + H2O), scritti nella forma Mx(OH)y<br />
(dove l’ossido era MzOy), e ossiacidi (anidride + H2O), scritti nella forma HnMO.<br />
Secondo la nomenclatura tradizionale il termine acido o idrossido è seguito dal nome del non<br />
metallo e dai suffissi e prefissi che dipendono dal numero di ossidazione del metallo.<br />
Nella nomenclatura IUPAC invece si indica il numero di gruppi ossidrile OH (idrossido, bi<br />
idrossido, triidrossido, …) e il nome del metallo negli idrossidi; negli acidi si indica il numero di<br />
atomi di ossigeno (acido monosso-, acido biosso-, …) seguito dal nome del non metallo con la<br />
desinenza –ico, e il numero romano corrispondente al numero di ossidazione del non metallo.<br />
Ca(OH)2 Idrossido di calcio Diidrossido di calcio<br />
Fe(OH)2 Idrossido ferroso Diidrossido di ferro<br />
Fe(OH)3 Idrossido ferrico Triidrossido di ferro<br />
HClO Acido ipocloroso Acido monossoclorico I<br />
HClO2 Acido cloroso Acido diossoclorico III<br />
HClO3 Acido clorico Acido triossoclorico V<br />
HClO4 Acido perclorico Acido tetrossoclorico VII<br />
HNO2 Acido nitroso Acido diossonitrico III<br />
HNO3 Acido nitrico Acido triossonitrico V<br />
H2SO3 Acido solforoso Acido triossosolforico IV<br />
H2SO4 Acido solforico Acido triossosolforico VI<br />
Al forma con l’ossigeno l’allumina Al2O3 (triossido di dialluminio). Essendo questo un anfotero,<br />
esso forma sia un acido basico, cioè un idrossido, Al(OH)3, che degli ossiacidi, a seconda<br />
dell’idratazione:<br />
Al2O3<br />
allumina<br />
triossido di dialluminio<br />
Al2O3 + H2O HAlO2<br />
Al(OH)3<br />
idrossido di alluminio<br />
triidrossido di alluminio<br />
acido metaalluminico<br />
acido diossoalluminico III<br />
Al2O3 + 3H2O H3AlO3<br />
acido ortoalluminico<br />
acido triossoalluminico III<br />
In generale, alcuni anidridi, possono combinarsi con l’acqua in rapporti diversi (1:1, 1:2, 1:3). A<br />
seconda del rapporto otteniamo ossiacidi diversi. In questi casi in nomenclatura tradizionale si<br />
usano i prefissi meta-, piro-, orto-. Nel caso dei poliacidi, in cui due o più molecole di anidride si<br />
combinano con molecole d’acqua, si usano i prefissi tri- e tetra-.<br />
HPO2 Acido metafosforoso Acido diossofosforico III<br />
HPO3 Acido metafosforico Acido triossofosforico V<br />
H4P2O5 Acido pirofosforoso Acido pentossofosforico III<br />
H4P2O7 Acido pirofosforico Acido eptossofosforico V<br />
H3PO3 Acido ortofosforoso o Acido triossofosforico III<br />
H3PO4<br />
fosforoso (biprotico!!)*<br />
Acido orto fosforico o Acido tetrossofosforico V<br />
fosforico (triprotico)<br />
H3PO2 Acido ipofosforoso<br />
(biprotico!!)*<br />
Acido diossofosforico I<br />
Vediamo infine i sali, che possono essere binari o ternari. Essi sono formati da una parte metallica<br />
(un catione) e una non metallica (un anione), che è il residuo dell’acido. I sali ternari sono dati dalla
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<strong>Lorenzo</strong> <strong>Baraldi</strong><br />
reazione tra: un anidride e un idrossido, un idrossido e un acido, un anidride e un idrossido, un<br />
ossido e un acido.<br />
Le reazioni di salificazione sono anche reazioni di neutralizzazione, visto che il prodotto è neutro.<br />
Per la nomenclatura tradizionale, ci si riferisce all’acido o all’anidride corrispondente: se esso<br />
finisce in –oso, il sale termina in –ito, se finisce in –ico, il sale termina in –ato.<br />
Nella nomenclatura IUPAC si indica invece il numero di atomi di ossigeno, seguito dal nome del<br />
non metallo in –ato, il numero di ossidazione del non metallo e il numero di atomi del metallo.<br />
NaNO3 Nitrato di sodio Triossonitrato V di sodio<br />
NaNO2 Nitrito di sodio Diossinitrato III di sodio<br />
CaSO3 Solfito di calcio Triossisolfato IV di calcio<br />
CaSO4 Solfato di calcio Tetraossosolfato VI di calcio<br />
Fe(NO3)2 Nitrato ferroso Ditriossonitrato V di ferro<br />
Fe(NO2)3 Nitrito ferrico Tridiossonitrato V di ferro<br />
NaClO Ipoclorito di sodio Monossoclorato I di sodio<br />
NaClO2 Clorito di sodio Diossoclorato III di sodio<br />
NaClO3 Clorato di sodio Triossoclorato V di sodio<br />
NaClO4 Perclorato di sodio Tetrossoclorato VII di sodio<br />
Vediamo ora i composti binari: dell’idrogeno con un metallo (idruri), dell’idrogeno con un nonmetallo<br />
(idracidi) e di un metallo con un non metallo (Sali binari).<br />
LiH Idruro di litio Idruro di litio<br />
NaH Idruro di sodio Idruro di sodio<br />
CaH2 Idruro di calcio Diidruro di calcio<br />
BH3 Borano Triidruro di boro<br />
B2H6 Diborano* Esaidruro di diboro<br />
NH3 Ammoniaca Triidruro di azoto<br />
HI Acido iodidrico Ioduro di idrogeno<br />
HCl Acido cloridrico Cloruro di idrogeno<br />
H2S Acido solfidrico Solfuro di diidrogeno<br />
H2Se Acido selenidrico Seleniuro di diidrogeno<br />
CH4 Metano Tetra idruro di carbonio<br />
SiH4 Silano Tetraidruro di silicio<br />
PH3 Fosfina Tetra idruro di fosforo<br />
CuCl Cloruro rameoso Cloruro di rame<br />
CuCl2 Cloruro rameico Dicloruro di rame<br />
FeCl2 Cloruro ferroso Dicloruro di ferro<br />
FeCl3 Cloruro ferrico Triclouro di ferro<br />
Fe2S3 Solfuro ferrico Trisolfuro di diferro<br />
FeS Solfuro ferroso Solfuro di ferro<br />
FeI3 Ioduro ferrico Triioduro di ferro<br />
Hg2Cl2 Cloruro mercuroso* Dicloruro di dimercurio<br />
HgCl2 Cloruro mercurico Dicloruro di mercurio<br />
Ricordiamo poi che nei perossidi O ha numero di ossidazione -1. Sono detti tiosolfati quei sali<br />
ternari in cui il metallo è lo zolfo, e ad un ossigeno viene sostituito uno zolfo.
Na2O2 Perossido di sodio Perossido di sodio<br />
H2O2 Perossido di idrogeno Perossido di idrogeno<br />
H2SO5 Acido perossisolforico* Acido perossisolforico VI<br />
NaHPO3 Fosfito di sodio*<br />
Na2SO4 Solfato di sodio Tetraossosolfato VI di disodio<br />
Na2S2O3 Tiosolfato di sodio Triossodisolfato IV di disodio<br />
H2SO4 Acido solforico Acido tetraossosolforico VI<br />
H2S2O3 Acido tiosolforico Acido triossodisolforico IV<br />
HCN Acido cianidrico<br />
KCN Cianuro di potassio<br />
P2I4 Tetraioduro di difosforo<br />
PI3 Triioduro di fosforo<br />
ICl Cloruro di iodio<br />
OF2 Difluoruro di ossigeno<br />
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Da acidi poliprotici possiamo togliere un numero variabile di atomi di idrogeno, per cui possiamo<br />
formare Sali acidi. Esistono poi anche Sali basici che uniscono uno o più ioni OH - all’anione<br />
dell’acido.<br />
Vediamo ora l’anfoterismo di Mn, Cr, Sn:<br />
KHCO3 Idrogenocarbonato di potassio<br />
Mn(HSO4)2 Bisolfato manganoso<br />
Mn(HSO3)2 Bisolfito manganoso<br />
+2 (M) MnO Ossido manganoso Mn(OH)2 Idrossido manganoso<br />
+4 (M-nM) MnO2 Anidride manganosa Na2MnO3 Manganito di sodio<br />
+6 (nM) MnO3 Anidride manganica Na2MnO4 Manganato di sodio<br />
+7 (nM) Mn2O7 Anidride permanganica KMnO4 Permanganato di potassio<br />
+8/3 (nM) Mn3O4 Tetrossido di trimanganese<br />
+1 (M) Cr2O Ossido cromoso<br />
+3 (M-nM) Cr2O3<br />
Ossido cromico<br />
Anidride cromosa<br />
Cr2(SO4)3<br />
Na2CrO4<br />
Solfato cromico<br />
Cromito di sodio<br />
H2CrO4 Acido cromico<br />
+6 (nM) CrO3 Anidride cromica H2Cr2O7 Acido dicromico*<br />
Na2Cr2O7 Dicromato di sodio*<br />
SnO Anidride stannosa H2SnO2 Acido stannoso<br />
+2 (M-nM) Sn(OH)2 Idrossido stannoso Na2SnO2 Stannito di sodio<br />
SnO2 Anidride stannica H2SnO3 Acido stannico<br />
+4 (M-nM) Sn(OH)4 Idrossido stannico Na2SnO3 Stannato di sodio<br />
NH4Cl Cloruro di ammonio<br />
(NH4)3PO4 Fosfato di ammonio<br />
NH4HSO3 Disolfito di ammonio<br />
NH4H2PO4 Diidrogenofosfato di ammonio<br />
(NH4)2HPO4 Monoidrogenofosfato di ammonio
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<strong>Lorenzo</strong> <strong>Baraldi</strong><br />
Non in tutte le reazioni chimiche rimane invariato il numero di ossidazione degli elementi coinvolti:<br />
le reazioni redox sono quelle reazioni in cui gli stati di ossidazione, appunto, cambiano. Una<br />
reazione redox è composta da due processi: uno di ossidazione, in cui il numero di ossidazione<br />
aumenta e l’elemento cede elettroni, e uno di riduzione, in cui viceversa il numero di ossidazione<br />
dell’elemento diminuisce in quanto esso acquista elettroni. I due processi si manifestano<br />
contemporaneamente in una redox.<br />
Con il termine ossidante definiamo la sostanza che ossida altri partner, mentre essa si riduce. Il<br />
riducente allo stesso modo si riduce, ossidando altre specie chimiche. È chiaro quindi che i metalli<br />
(che hanno sempre numero di ossidazione positivo) possono solo ossidarsi, mai ridursi.<br />
0 +1-1 +2-1 0<br />
Zn + 2HCl ZnCl2 + H2<br />
Nella reazione dunque lo Zn si è ossidato, aumentando il proprio numero di ossidazione da 0 a +2,<br />
mentre H si è ridotto, passando da +2 a 0. Nella reazione gli atomi che si sono ossidati hanno perso<br />
2 elettroni, quelli che si sono ridotti, viceversa, ne hanno acquistati.<br />
Identifichiamo le due semireazioni:<br />
Zn 0<br />
Zn +2 + 2e -<br />
2H + + 2e -<br />
H 0 2<br />
I2 + HNO3 HIO3 + NO2 + H2O<br />
Iodio + acido nitrico acido iodico + anidride nitrosa + acqua<br />
Bilanciati gli elettroni, si bilanciano le masse:<br />
I2 2HIO3 + 10e -<br />
10 (HNO3 + e -<br />
NO2 )<br />
I2 + 10HNO3 2HIO3 + 10NO2 + H2O<br />
I2 + 10HNO3 2HIO3 + 10NO2 + 4H2O<br />
HBrO3 + H2S Br2 + S + H2O<br />
(acido bromico + acido solfidrico* bromo + zolfo + acqua)<br />
*H2S, il solfuro di idrogeno, è detto acido solfidrico solo quando è in acqua, altrimenti in forma<br />
gassosa non ha proprietà acide.<br />
2HBrO3 + 10e -<br />
Br2<br />
5 (H2S S + 2e - )<br />
2HBrO3 + 5H2S Br2 + 5S + 6H2O<br />
NaClO + I2 + NaOH NaCl + NaIO3 + H2O<br />
(ipoclorito di sodio + iodio + idrossido di sodio cloruro di sodio + iodato di sodio + acqua)
I2 2NaIO3 + 10e -<br />
5 (NaClO + 2e -<br />
NaCl)<br />
5NaClO + I2 + 2NaOH 5NaCl + 2NaIO3 + H2O<br />
HIO3 + HI I2 + H2O (reazione di dismutazione*)<br />
(acido iodico + acido iodidrico iodio + acqua)<br />
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<strong>Lorenzo</strong> <strong>Baraldi</strong><br />
* due specie chimiche diverse nei reagenti si ossidano e si riducono in un’unica specie nei prodotti.<br />
Se avviene l’opposto la reazione si dice invece di disproporzione.<br />
2HIO3 + 10e -<br />
I2<br />
5 ( 2HI I2 + 2e - )<br />
2HIO3 + 10HI 6I2 + 6H2O<br />
+1-1 +1+6-2 +1+6-2 0 +3+6-2 +1+6- +1-2<br />
KBr + K2Cr2O7 + H2SO4 Br2 + Cr2(SO4)3 + K2SO4 + H2O<br />
(bromuro di potassio + dicromato di potassio + acido solforico* bromo + solfato cromico +<br />
solfato di potassio + acqua)<br />
* serve a mantenere l’ambiente acido della reazione<br />
K2Cr2O7 + 6e -<br />
Cr2(SO4)3<br />
3 ( 2KBr Br2 + 2e - )<br />
6KBr + K2Cr2O7 + 7H2SO4 3Br2 + Cr2(SO4)3 + 4K2SO4 + 7H2O<br />
Ag + HNO3 AgNO3 + NO + H2O<br />
(argento + acido nitrico nitrato di argento + ossido di azoto + acqua)<br />
3 ( Ag AgNO3 + e - )<br />
HNO3 + 3e -<br />
NO<br />
3Ag + 4HNO3 3AgNO3 + NO + 2H2O<br />
(l’acido nitrico che viene aggiunto nel bilanciamento delle masse serve per la salificazione<br />
dell’argento, non per la riduzione, infatti non serve nel bilanciamento degli elettroni)<br />
FeS2* + K2MnO4 + KHSO4 Fe2(SO4)3 + MnSO4 + K2SO4 + H2O<br />
(pirite – disolfuro di ferro + manganato di potassio + bisolfato di potassio solfato ferrico +<br />
solfato di manganese + solfato di potassio + acqua)<br />
* Nella pirite S ha numero di ossidazione -1<br />
42 ( 2Fe 2+ 2Fe 3+ + 2e - )<br />
2 ( 2S -<br />
6S 6+ + 42e - )<br />
21 ( Mn 6+ + 4e - Mn 2+ )