Układanie równań chemicznych - jak to robić?

[Jadwinior]

Banalne pytanie, ale mam duży problem z układaniem reakcji chemicznych z treści zadań np. nie umiem sama ułożyć równania do policzenia zadań:

Oblicz Cm HNO3 użytego do katalitycznej reakcji z NO jeśli na otrzymanie 224cm3 NO2 (war. nor.) zużyto 450 cm3 r-ru kwasu."

"Oblicz Cp KClO jeśli podczas ogrzewania 1 kg r-ru wydziela się 1.11 mola tlenu w war. nor."

Jak sobie znajdę w necie jak takie równanie wygląda, to policzyć umiem. Ale do wszystkich zadań wymagających układania równań muszę szukać podpowiedzi (może poza syntezą wody). Przerobiliśmy już całą organiczną a mnie się to nadal nie rozjaśniło.

Nie mam też zielonego pojęcia jak to robić w redoksach typu:
K2Cr2O7 + SnCl2 + HCl

Gdzie mogę poznać zasady tworzenia takich (czyli wszelkich potrzebnych na maturze) reakcji? Mam wrażenie, że pominięto to we wszelkich podręcznikach. Może to są rzeczy, których można się dowiedzieć tylko od nauczyciela a nie z książek?

Proszę o wyjaśnienie, dzięki.

[ameba11]

ja niektórych równań charakterystycznych uczyłam się z Rożaka(dział:s,p,d)

[Jadwinior]

Ale nie ma na to zasad?

[Anthrax]

Jakieś zasady są. Zobaczmy np. ten przykład:
K2Cr2O7 + SnCl2 + HCl

Mamy dichromian w środowisku kwasowym (w takim środowisku dichromiany są trwałe i wykazują właściwości utleniające). Najpewniej chrom przejdzie z VI do III i powstanie chlorek chromu(III)

Chlorek cyny(II) jest reduktorem, cyna utleni się z II do IV (do kolejnego jej stopnia utlenienia).

Kation potasu połączy się z anionem chlorkowym tworząc chlorek potasu. No i powstanie jeszcze zapewne woda

K2Cr2O7 + SnCl2 + HCl SnCl4 + CrCl3 + KCl + H2O

Tylko pozostaje dobrać do tego współczynniki.

Jako że z chemią mam niewiele do czynienia, to nie potrafię jakoś ładnie i prosto wyjaśniać. Po prostu nauczyłem się pisać reakcje redox podczas nauki do matury, nawet już nie pamiętam z jakich źródeł (było ich wiele). Matura napisana, a umiejętność pozostała, tylko jej nie ćwiczę (szczerze mówiąc, na razie nie była mi potrzebna na studiach i już raczej nie będzie ^^)

[Jadwinior]

Dzięki za podpowiedź, choć i tak przy innych przykładach sobie nie poradzę, bo za każdym razem jest trochę inaczej. (Próbowałam wiele razy przeanalizować kilka przykładów i robić analogicznie, raz wychodziło a raz nie.)

A dlaczego chlorek a nie na przykład tlenek i dlaczego w niektórych redoksach wydziela się wolny chlor, tlen? W redoksach z manganem na przykład powstaje MnO4 i chyba do tego dodatkowo MnCl2, a w innych tylko chlorek lub tylko tlenek. O co tu kurka chodzi.

[adamantan]

Równania do tego typu zadań układa się:

- na podstawie wiedzy ogólnej + treść zadania o substratach i produktach + prawo zachowania masy, np.

"Oblicz Cm HNO3 użytego do katalitycznej reakcji z NO jeśli na otrzymanie 224cm3 NO2 (war. nor.) zużyto 450 cm3 r-ru kwasu."

Sposób 1:

substraty: HNO3, NO
produkty: NO2, ?

Układamy równanie:

HNO3 + NONO2 + ?

? musi być czymś, co zawiera wodór. Będzie to woda (ten reagent nie musi być podawany). Gdyby to miałbyć H2 lub jeszcze coś innego, to musi być podany w treści zadania, gdyż nie jest to powszechna reakcja.
Dalej dobieramy współczynniki ręcznie:

2HNO3 + NO3NO2 + H2O



Sposób 2:
Jest to reakcja redoks (synproporcjonowanie), więc na podstawie bilansu jonowo-eklektronowego mamy:

NO + H2ONO2 + 2H+ + 2e
NO3- + 2H+ + eNO2 + H2O |*2

NO + H2ONO2 + 2H+ + 2e
2NO3- + 4H+ + 2e2NO2 + 2H2O

2NO3- + NO + 2H+3 NO2 + H2O

2HNO3 + NO3NO2 + H2O



- na podstawie wiedzy szczegółowej nabywanej przy nauce o np. systematyce związków nieorganicznych, właściwościach pierwiastków bloku s,p,d i ich związków:

np.

"Oblicz Cp KClO3 jeśli podczas ogrzewania 1 kg r-ru wydziela się 1.11 mola tlenu w war. nor."

Wiedza szczegółowa o termicznym rozkładzie KClO3:
z udziałem katalizatora:

2KClO3 -kat.MnO2 2KCl + 3O2

bez udziału katalizatora:

4KClO3 bez kat. 3KClO4 + KCl



np.
K2Cr2O7 + SnCl2 + HCl

Wiedza szczegółowa o tym, że:

- jest to reakcja redoks
- wiedza o tym, jaką rolę pełni K2Cr2O7, SnCl2 oraz HCl w reakcji
- do czego się redukuje Cr2O72- w środowisku kwaśnym
- do czego się utlenia Sn2+ w środowisku kwaśnym
- umiejętność bilansowania reakcji redoks

[adamantan]

A dlaczego chlorek a nie na przykład tlenek.

Reagent ustalający środowisko reakcji (HCl) jest w praktyce dodawany w nadmiarze. Ewentualnie powstający tlenek Cr2O3, reagowałby dalej z nadmiarem HCl dając CrCl3. Stąd chlorek, a nie tlenek.

i dlaczego w niektórych redoksach wydziela się wolny chlor, tlen?

Zależy, co jest utleniaczem a co reduktorem, co sie utlenie, a co redukuje.

W redoksach z manganem na przykład powstaje MnO4 i chyba do tego dodatkowo MnCl2, a w innych tylko chlorek lub tylko tlenek.

Reakcje redoks z MnO4- to maturalny klasyk - trzeba się nauczyć do czego się redukują w zależności od środowiska reakcji. Dzięki temu można przewidywać produkty takich reakcji, patrząc w jakim środowisku ona przebiega. Ta wiedza w szkole powinna się pojawić przy omawianiu manganianów(VII), jako utleniaczy w reakcjach redoks lub przy właściwościach manganu i jego związków.