Reazioni chimiche - chimica inorganica

REAZIONE DI COMPROPORZIONAMENTO

Quando un elemento in due stati di ossidazione diversi converge verso un unico stato di

ossidazione: alla fine si trova nello stato di ossidazione più stabile per l'elemento. Es: rame

e iodio.

CuCl + Cu --> 2 CuCl

2 (aq) (s) (s)

HIO + 5 HI --> 3 I + 3 H O

3 (aq) 2 (s) 2

Esercizi:

Cu + HNO --> Cu(NO ) + NO + H O

3 3 2 2 2

->usando metodo 2

In soluzione acquosa: Cu non può dissociarsi, dunque rimane scritto inalterato | HNO è

3

un acido forte dunque si dissocia:

+ 2+ 3-

Cu + H + NO - --> Cu + NO + NO + H O

3 2 2

Cu si ossida: semireazione di ox | N si riduce quando diventa NO : semireazione di red

2

-> questa reazione è in ambiente acido (c'è l'acido nitrico) dunque le uniche due specie

+

che si possono usare per bilanciare sono H e H O.

2

REAGENTE LIMITANTE

Quando i reagenti non sono utilizzati in rapporto stechiometrico esatto, la quantità di

prodotto che si forma è determinata dal reagente impiegato in difetto che viene detto

reagente limitante. Spesso un reagente viene usato in eccesso, in modo tale da

consumare completamente l'altro reagente e che la reazione avvenga più velocemente. In

altri casi un reagente può non essere disponibile nelle quantità richieste.

Es. 2 Al + 3 S  Al S rapporto 2:3

2 3

100 g di Al --> PM: 27, n: 100/27= 3,70 moli di Al

100 g di S --> PM: 32, n: 100/32= 3,125 moli di S

Rapporto molare (RM) di Al rispetto a S: 3,70/3,125= 1,184

Se RM > 2/3 (rapporto stechiometrico Al su S)  S è il limitante

Se RM < 2/3  Al è il limitante

>> 1,184 > 2/3 => S è il limitante

Moli di Al S : 3,125 * 1/3 = 1,04 moli

2 3

(1/3 = 1 mole di Al S , 3 moli di S)

2 3

Moli di Al consumate : 3,125 * 2/3 = 2,08 moli

3,70 – 2,08= 1,62 moli di Al in eccesso

RESA DI UNA REAZIONE

In una reazione si parte da un substrato per ottenere un prodotto, ma solitamente si

formano dei sotto-prodotti. Partendo da 100 molecole di substrato, alla fine della reazione

si ottengono 5 molecole di substrato → la reazione non va a termine e un po' di reagente

rimane: delle 95 molecole che hanno reagito, 92 sono prodotti e 3 hanno dato un sotto-

prodotto.

Parametri:

> La conversione è la percentuale del substrato che ha reagito: quante moli di substrato

hanno reagito fratto le moli di substrato iniziali → la conversione è quanto il substrato si

trasforma -> (95/100)x100=95 % | dipende da quanta possibilità ho dato al substrato di

reagire: devo essere io a metterlo in condizioni di reagire.

> Selettività: rapporto tra le moli di prodotto formate e le moli di substrato che hanno

reagito -> (92/95)x100=96,8421 % | dipende dal tipo di reazione: non dipende da me, ma

la selettività è insista nel tipo di reazione

> Resa: quanto prodotto ho ottenuto fratto quanto substrato ho usato (100 molecole di

substrato iniziale, 92 molecole di prodotto). 92/100=92 % | la resa è il prodotto della

conversione per la selettività: le moli di substrato reagite si semplificano | → se la

selettività è bassa non si può fare nulla se non cambiare la reazione.

Conversione/selettività/resa quantitativa → del 100 %

Affinché una reazione avvenga, devono verificarsi i seguenti requisiti:

(1) il substrato si deve convertire

(2) quando si converte, deve convertirsi bene e non male