L'ossidoriduzione

Obiettivo Relazione di lab. Chimica N°4 Obiettivo Osservazioni di reazioni di composti mediante reazione chimica di ossidoriduzione. Materiale occorrente Sostanze Acido cloridrico Zinco metallico Soluzione di Nitrato d'Argento Filo di Rame Vetreria 2 Provette Procedimento 1° Sperimentazione: Prendiamo dell'acido cloridrico e ne versiamo una determinata quantità nella provetta dove vi aggiungeremo anche dello Zinco metallico. Quindi ne osserviamo l'eventuale reazione. 2° Sperimentazione : Versiamo la soluzione di Nitrato d'Argento nella provetta dove infileremo un pezzetto di filo di rame a forma di spirale. Il filo dovrà stare per metà nella soluzione di Nitrato d'Argento mentre l'altra metà all'esterno per osservarne meglio la reazione. Elaborazione dati Zn + 2HCl ZnCl2 + H2 2Ag(NO)3 + Cu Cu (NO3) 2 + 2Ag Osservazioni e conclusioni Nella prima reazione tra i granelli di Zinco e acido cloridrico, abbiamo notato un'effervescenza dovuta dalla liberazione di idrogeno, con la formazione di Cloruro di Zinco. Nella seconda reazione abbiamo notato la formazione di una “peluria”, in realtà dei piccoli aghetti intorno al filo di rame bagnato da Nitrato d'Argento e il cambio di colore dello stesso, da arancione a nerastro. Entrambe le reazioni sono di ossidoriduzione: nella prima l'elemento ossidato è l'idrogeno che ha perso un elettrone, mentre quello che si riduce è lo Zinco che di elettroni ne ha acquistati due. La seconda reazione vede il Rame come ossidato che ha perso tre elettroni, mentre l'argento che di elettroni ne acquista uno è quello che si riduce. Reazioni di ossidoriduzióne Reazione chimica in cui un riducente si ossida a opera di un ossidante e questo si riduce a opera del riducente. Le reazioni di ossidoriduzione si possono considerare costituite da due equazioni elettroniche parziali nelle quali si fanno intervenire esplicitamente gli elettroni. Per es. la reazione 2Fe³++Sn²+? 2Fe²++Sn4+ può essere considerata come la somma delle reazioni: 2Fe³+ + 2e­?2Fe²+ Sn²+?Sn4+ + 2e­ in cui e­ indica la carica (negativa) dell'elettrone. Si possono così indicare le coppie di ossidoriduzione: Fe²+ ; Fe³+ + e­ Sn²+; Sn4+ + 2e­ considerando questo sistema in equilibrio poiché se lo ione ferrico è ridotto dallo ione stannoso, lo ione ferroso può essere ossidato per es. dal cloro (Cl­; Cl+e­). Classificare gli ossidanti e i riducenti secondo la loro forza vuol dire, più semplicemente, scrivere una serie ordinata di coppie di ossidoriduzione. Questa serie potrebbe essere costruita con dati puramente chimici, ma è più utile servirsi della teoria delle pile che fornisce, con la nozione di potenziale di elettrodo, una classificazione quantitativa delle coppie redox. Le pile elettrochimiche sono dei generatori di corrente il cui funzionamento è determinato da reazioni di ossidoriduzione. Si consideri per es. la pila Daniell Zn/ZnSO4?CuSO4/Cu. Quando la pila produce corrente gli elettroni circolano, esternamente, dallo zinco al rame e, internamente