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Formule di struttura (Lewis) Composti covalenti H ed F formano solo legami semplici e sono sempre terminali. Contare gli elettroni di valenza (a) di tutti.

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1 Formule di struttura (Lewis) Composti covalenti H ed F formano solo legami semplici e sono sempre terminali. Contare gli elettroni di valenza (a) di tutti gli atomi = numero Gruppo. Calcolare il numero totale di elettroni (b) necessari per far raggiungere allatomo la struttura del gas nobile successivo (2 per lidrogeno, 8 per tutti gli altri). La differenza (b – a)/2 = numero di legami. Latomo centrale è quello a più bassa elettronegatività.

2 (18 – 10)/2 = 4 legami HCN atomo centrale carbonio meno elettronegativo HCN H(1) + C(4) + N(5) = 10 elettroni di valenza H(2) + C(8) + N (8) = 18 elettroni (per struttura gas nobile) HCN

3 Composti ionici Elementi del I e II gruppo formano ioni positivi con elementi del VI e VII gruppo che formano ioni negativi. Na (I gruppo) Na + + e - O (VI gruppo) + 2e - O 2 - Bilancio cariche: Na 2 O Mg (II gruppo) Mg e - Br (VII gruppo) + e- Br - Bilancio cariche: MgBr 2

4 OF 2 O(6) + 2F(14) = 20 elettroni di valenza O(8) + F (2x8) = 24(per struttura gas nobile) (24 –20)/2 = 2 legami F-O-F atomo centrale ossigeno meno elettronegativo OF 2 F-O-F

5 SO 2 S(6) + O(2x6) = 18 elettroni di valenza S(8) + O(8x2) = 24(per struttura gas nobile) (24 –18)/2 = 3 legami OSO atomo centrale zolfo meno elettronegativo SO 2 O=S O

6 HNO 3 H(1) + N(5) + O(3x6) = 24 elettroni di valenza H(2) + N(8) + O(8x3) = 34(per struttura gas nobile) (34 –24)/2 = 5 legami atomo centrale azoto meno elettronegativo HNO 3 H-O-N=O O

7 Ca e O Ca (II gruppo) Ca e - ; O (VI gruppo) + 2e - O 2- Bilancio cariche Ca 2+ O 2- Ca 2+ O 2-

8 C (4) 4F(28) = 32 elettroni di valenza C(8) + 4F (4x8) = 40(per struttura gas nobile) (40 –32)/2 = 4 legami atomo centrale carbonio meno elettronegativo C ed F F F-C-F F

9 Ca (II gruppo) Ca e - ; 2 F (VII gruppo) + 2e - 2F - Bilancio cariche Ca ++ 2F - CaF 2 H 2 O 2 2H(2) + 2 O(12) = 14 elettroni di valenza 2H(4) + 2 O(2x8) = 20(per struttura gas nobile) (20 –14)/2 = 3 legami H2O2H2O2 Ca e F H-O-O-H

10 NO N(5) + O(6) = 11 elettroni di valenza N(8) + O(8) = 16 elettroni (per struttura gas nobile) (16 – 11)/2 = 2,5 legami N e O N=O

11 atomo centrale carbonio meno elettronegativo Cl I O=CCl COCl 2 C(4) + O(6) + 2Cl(14) = 24 elettroni di valenza C(8) + O(8) + 2Cl(2x8) = 32(per struttura gas nobile) (32 –24)/2 = 4 legami COCl 2

12 Mg(s) + 1/2O 2 (g) Mg 2+ + O 2- (MgO) Ossidoriduzioni, composti ionici Mg Mg e - ossidazione O + 2e - O 2- riduzione Mg(s) + Cl 2 (g) Mg Cl 1- (MgCl 2 ) Mg Mg e - ossidazione Cl 2 + 2e - 2Cl 1- riduzione Numero ossidazione (n.o.) = carica dello ione

13 Cu ++ SO Zn Cu + Zn ++ SO 4 -- Cu e - Cu riduzione Zn Zn e - ossidazione Cl 2 + 2I - 2Cl - + I 2 Cl 2 + 2e - 2Cl - riduzione 2I - I 2 + 2e - ossidazione

14 SO 2 + H 2 S S + H 2 O O=SO H-S-HH-O-HS S(+4) + 4 e - S(0) riduzione S(-2) S(0) + 2 e - ossidazione S(+4) +2S(-2) 3S(0) + H 2 O Ossidoriduzioni, composti covalenti n.o. = carica dello ione formato,considerando i δ cariche intere. SO 2 + 2H 2 S 3S + 2H 2 O

15 Numeri di ossidazione n.o. Elementi non combinati0 Ioni monatomici X n+ Y n- Carica dello ione +x -y H+1 (-1 idruri) F Cl, Br, I-1 (da +1 a +7 con O e F) O-2 (+2 con F; -1perossidi) Elem. I, II e III gruppo+1, +2, +3 Elem. IV, V e VI gruppoVar. massimo +4, +5, +6 La somma algebrica dei n.o. di: un composto neutro = 0 uno ione poliatomico = carica ione

16 Numero di ossidazione n.o. di Fe in Fe 2 O 3 2 n.o. Fe + 3(-2) = 0 n.o. Fe = +3 Numero di ossidazione n.o. di S in H 2 SO 4 2(+1) + 4(-2)+Y = 0 n.o. S = +6

17 n.o. di N in NH 4 NO 3 = NH 4 + NO 3 - NH 4 + ; n.o. N +4x(+1) = +1 n.o. N = -3 NO 3 - ; n.o. N + 3x(-2) = -1 n.o. N = + 5

18 Bilanciamento delle ossidoriduzioni Fe 2 O 3 (s) + CO(g) Fe(s) + CO 2 (g) Fe(+3) + 3 e - Fe(0) C(+2) C(+4) + 2e - 2Fe(+3) + 6 e - 2Fe(0) 3C(+2) 3C(+4) + 6e - Fe 2 O 3 + 3CO 2Fe + 3CO 2

19 CH 3 OH(l) + H 2 O 2 (l) CO 2 (g) + H 2 O(g) C(-2) C (+4) + 6e - 2O(-1) + 2 e - 2O(-2) C(-2) C (+4) + 6e - 6O(-1) + 6e- 6O(-2) CH 3 OH + 3H 2 O 2 CO 2 + 5H 2 O

20 UF 4 (g) + Mg(s) U(s) + MgF 2 (s) U(+4) 4e - U(0) Mg(0) Mg(+2) + 2e - 2Mg(0) 2Mg(+2) + 4e - UF 4 (g) + 2Mg(s) U(s) + 2 MgF 2 (s)

21 N 2 H 4 (l) + N 2 O 4 (l) N 2 (g) + H 2 O(g) 2N(-2) 2N(0) + 4e - 2N(+4) + 8e - 2N(0) 4N(-2) 4N(0) + 8e - 2N(+4) 8e - 2N(0) 2N 2 H 4 (l) + N 2 O 4 (l) 3N 2 (g) + 4H 2 O(g)

22 B 2 O 3 (s) + Mg(s) B(s) + MgO(s) 2B(+3) + 6e - 2B(0) Mg(0) Mg(+2) + 2e - 3Mg(0) 3Mg(+2) + 6e - B 2 O 3 (s) + 3Mg(s) 2B(s) + 3MgO(s)

23 CO(g) + I 2 O 5 (s) CO 2 (g) + I 2 (s) C(+2) C (+4) + 2e - 2I(+5) + 10e - 2I(0) 5C(+2) 5C(+4) + 10e - 5CO(g) + I 2 O 5 (s) 5CO 2 (g) + I 2 (s)

24 Cl 2 (g) + NaOH(aq) NaCl(aq) + NaClO(aq) + H 2 O(l) Cl(0) Cl(+1) + e - Cl(0) + e - Cl(-1) Cl 2 (g) + 2NaOH(aq) NaCl(aq) + NaClO(aq) + H 2 O(g)

25 Bilanciare la reazione: Na + Al 2 O 3 Na 2 O + Al, stabilire quanto Al si forma per reazione di 10g di Na con 10g di ossido di alluminio. Quanto reagente in eccesso resta alla fine della reazione ? 2Al(+3) + 6e - 2Al(0) Na(0) Na(+1) + e - 6Na(0) 6Na(+1) + 6e- 6Na + Al 2 O 3 3Na 2 O + 2Al

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27 Bilanciare la reazione:H 2 O 2 (l) + N 2 H 4 (l) HNO 3 (l) + H 2 O(g). Calcolare i g di acido nitrico ottenibili per reazione di 100g di idrazina con 800g di acqua ossigenata. 2O(-1) + 2 e - 2O(-2) 2N(-2) 2N(+5) + 14e - 14O(-1) + 14 e - 14O(-2) 2N(-2) 2N(+ 5) + 14e - 7H 2 O 2 (l) + N 2 H 4 (l) 2HNO 3 (l) + 8H 2 O(g).

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29 Una possibile reazione del propellente solido dei razzi spaziali (SRBs) è : NH 4 ClO 4 (s) + Al(s) Al 2 O 3 (s) + N 2 (g) + HCl(g) + H 2 O(g); bilanciarla e calcolare: i kg di alluminio necessari teoricamente per 700 kg di perclorato, i kg di acido cloridrico e di ossido di alluminio formatisi. 3NH 4 ClO 4 (s) + 5Al(s) 5/2Al 2 O 3 (s) + 3/2N 2 (g) + 3HCl(g) +9/2H 2 O(g) Cl(+7) + 8e - Cl(-1) x 3 = 24e - ossidante N(-3) N(0) + 3e - x3 = 9e - } riducenti Al(0) Al(+3) +3e - x5 = 15e - _____ 24e - Cl(+7) + 8e - Cl(-1) ossidante N(-3) N(0) + 3e - } 6e - riducenti Al(0) Al(+3) +3e - Mcm (8,6) = 24

30 6NH 4 ClO 4 (s) + 10Al(s) 5Al 2 O 3 (s) + 3N 2 (g) + 6HCl(g) + 9H 2 O(g)


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