1 KemIgen Redoxformler Skriv reaktionsformeln då magnesium löses upp i starkt utspädd salpetersyra och det bildas kvävgas. Halvcellsmetoden (sur lösning) Salpetersyra är en stark syra dvs fullständigt dissocierad i H + och N 3. När magnesium löses upp i vattenlösning bildas joner, Mg 2+. Mg(s) Mg 2+ N 3 (aq) N 2 (g) : Mg(s) Mg 2+ 2N 3 (aq) N 2 (g) : Mg(s) Mg 2+ 2N 3 (aq) N 2 (g) + 6 Mg(s) Mg 2+ 2N 3 (aq) + 12 H + N 2 (g) + 6 Mg(s) Mg 2+ + 2e 2N 3 (aq) + 12 H + + 10 e N 2 (g) + 6 Lägg samman halvceller (multiplicera den översta med 5 för att få lika många e på båda sidor) 5Mg(s) + 2N 3 (aq) + 12 H + + 10 e 5Mg 2+ + 10e + N 2 (g) + 6 5Mg(s) + 2N 3 (aq) + 12 H + 5Mg 2+ + N 2 (g) + 6 K! 20060318
Kaliumpermanganat reagerar med natriumsulfit i alkalisk lösning och det bildas fast mangandioxid och sulfatjoner. 2 Halvcellsmetoden (basisk lösning) Permanganatjonen (Mn 4 ) reagerar med sulfit (S 3 2). Mn 4 (aq) Mn 2 (s) S 3 2 (aq) S 4 2 (aq) : Mn 4 (aq) Mn 2 (s) S 3 2 (aq) S 4 2 (aq) : Mn 4 (aq) Mn 2 (s) +2 S 3 2 S 4 2 (aq) Mn 4 (aq) + 4H + Mn 2 (s) +2 S 3 2 S 4 2 (aq) + 2H + Mn 4 (aq) + 4H + + 4H Mn 2 (s) +2 + 4H S 3 2 + 2H S 4 2 (aq) + 2H + + 2H Bilda Mn 4 (aq) + 4 Mn 2 (s) +2 + 4H S 3 2 + 2H S 4 2 (aq) + 2 Mn 4 (aq) + 4 + 3e Mn 2 (s) +2 + 4H S 2 3 + 2H S 2 4 (aq) + 2 + 2e Lägg samman halvceller (multiplicera den översta med 2 och den nedersta med 3 för att få lika många e på båda sidor) 2Mn 4 (aq) + 8 + 6e + 3S 3 2(aq) + 3 + 6H 2Mn 2 (s) + 4 + 8H + 3S 2 4 (aq) + 6 + 6e 2Mn 4 + 3S 3 2 (aq) 2Mn 2 (s) + 2H + 3S 4 2(aq) K!
m en lösning av järn(ii)sulfat, FeS 4, behandlas med utspädd salpetersyra bildas järn(iii)joner och gasformig kväve(ii)oxid. Skriv reaktionsformel. 3 xidationstalsmetoden (sur lösning) Fe 2+ (aq) + N 3 (aq) Fe 3+ (aq) + N(g) Fe 2+ (aq) + N 3 (aq) Fe 3+ (aq) + N(g) xidationstal II V III II Fe 2+ (aq) + N 3 (aq) Fe 3+ (aq) + N(g) Fe: oxideras 1 steg N: reduceras 3 steg 3Fe 2+ (aq) + N 3 (aq) 3Fe 3+ (aq) + N(g) 3Fe 2+ (aq) + N 3 (aq) 3Fe 3+ (aq) + N(g) + 2 Balansera väte 3Fe 2+ (aq) + N 3 (aq) + 4H + 3Fe 3+ (aq) + N(g) + 2 3Fe 2+ (aq) + N 3 (aq) + 4H + 3Fe 3+ (aq) + N(g) + 2 K
Mangan(IV)oxid reagerar med kaliumklorat, KCl 3, i alkalisk smälta. Manganatjon, Mn 4 2 och kloridjon bildas. Skriv reaktionsformel. 4 xidationstalsmetoden (basisk lösning) Mn 2 (s) + Cl 3 (aq) Mn 4 2 (aq) + Cl (aq) Mn 2 (s) + Cl 3 (aq) Mn 4 2 (aq) + Cl (aq) xidationstal IV V VI I Mn 2 (s) + Cl 3 (aq) Mn 2 4 (aq) + Cl (aq) Mn: oxideras 2 steg Cl: reduceras 6 steg 3Mn 2 (s) + Cl 3 (aq) 3Mn 4 2 (aq) + Cl (aq) 3Mn 2 (s) + Cl 3 (aq) + 3 3Mn 4 2 (aq) + Cl (aq) Balansera väte 3Mn 2 (s) + Cl 3 (aq) + 3 3Mn 4 2 (aq) + Cl (aq) + 6H + 3Mn 2 (s) + Cl 3 (aq) + 3 + 6H 3Mn 4 2 (aq) + Cl (aq) + 6H + + 6H Bilda 3Mn 2 (s) + Cl 3 (aq) + 3 + 6H 3Mn 4 2 (aq) + Cl (aq) + 6 3Mn 2 (s) + Cl 3 (aq) + 6H 3Mn 4 2 (aq) + Cl (aq) + 3 K
Jodidjon oxideras till jod ( ) av permanganatjon som reduceras till mangan(ii)jon. Processen sker i sur miljö. Skriv reaktionsformeln. 5 Lösning 1 (oxidationstalsmetoden) I (aq) + Mn 4 (aq) + Mn 2+ (aq) 2I (aq) + Mn 4 (aq) + Mn 2+ (aq) xidationstal 2 I VII 0 II 2I (aq) + Mn 4 (aq) + Mn 2+ (aq) I: oxideras (totalt) 2 steg Mn: reduceras 5 steg 10I (aq) + 2Mn 4 (aq) 5 + 2Mn 2+ (aq) 10I (aq) + 2Mn 4 (aq) 5 + 2Mn 2+ (aq) + 8 Balansera väte 10I (aq) + 2Mn 4 (aq) + 16H + 5 + 2Mn 2+ (aq) + 8 10I (aq) + 2Mn 4 (aq) + 16H + 5 + 2Mn 2+ (aq) + 8 K Lösning 2 (elektronövergångsmetoden/halvcellsmetoden) Mn 4 (aq) Mn 2+ (aq) I (aq) : Mn 4 (aq) Mn 2+ (aq) 2I (aq) : Mn 4 (aq) Mn 2+ (aq) + 4 2I (aq) Mn 4 (aq) + 8H + Mn 2+ (aq) + 4 2I (aq) Mn 4 (aq) + 8H + + 5e Mn 2+ (aq) + 4 2I (aq) + 2e
6 Lägg samman halvceller (multiplicera den översta med 2 och den nedersta med 5 för att få lika många e på båda sidor) 2Mn 4 (aq) + 16H + + 10e + 10I (aq) 2Mn 2+ (aq) + 8 + 5 + 10e 2Mn 4 (aq) + 16H + + 10I (aq) 2Mn 2+ (aq) + 8 + 5 K! xalsyra ( 4 ) oxideras i sur lösning till koldioxid av permanganatjoner som reduceras till mangan(ii)joner. Lösning 1 (oxidationstalsmetoden) 4 + Mn 4 (aq) (g) + Mn 2+ (aq) 4 + Mn 4 (aq) 2 (g) + Mn 2+ (aq) xidationstal 2 III VI IV II 4 + Mn 4 (aq) 2 (g) + Mn 2+ (aq) C: oxideras (totalt) 2 steg Mn: reduceras (totalt) 5 steg 5 4 + 2Mn 4 (aq) 10 (g) + 2Mn 2+ (aq) 5 4 + 2Mn 4 (aq) 10 (g) + 2Mn 2+ (aq) + 8 Balansera väte 5 4 + 2Mn 4 (aq) + 6H + 10 (g) + 2Mn 2+ (aq) + 8 5 4 + 2Mn 4 (aq) + 6H + 10 (g) + 2Mn 2+ (aq) + 8 K Lösning 2 (elektronövergångsmetoden/halvcellsmetoden) 4 (g) Mn 4 (aq) Mn 2+ (aq)
: 4 2 (g) Mn 4 (aq) Mn 2+ (aq) 7 : 4 2 (g) Mn 4 (aq) Mn 2+ (aq) + 4 4 2 (g) + 2H + Mn 4 (aq) + 8H + Mn 2+ (aq) + 4 4 2 (g) + 2H + + 2e Mn 4 (aq) + 8H + + 5e Mn 2+ (aq) + 4 Lägg samman halvceller (multiplicera den översta med 5 och den nedersta med 2 för att få lika många e på båda sidor) 5 4 10 (g) + 10H + + 10e 2Mn 4 (aq) + 16H + + 10e 2Mn 2+ (aq) + 8 5 4 + 2Mn 4 (aq) + 6H + 10 (g) + 2Mn 2+ (aq) + 8 K! Jod oxideras i alkalisk lösning till jodatjon, I 3, av brom som reduceras till bromidjon. Skriv reaktionsformel. Lösning 1 (oxidationstalsmetoden) + I 3 (aq) + Br (aq) + 2I 3 (aq) + 2Br (aq) xidationstal 0 0 V 2 I + 2I 3 (aq) + 2Br (aq) I: oxideras (totalt) 10 steg Br: reduceras (totalt) 2 steg 2 + 10 4I 3 (aq) + 20Br (aq) 2 + 10 +12 4I 3 (aq) + 20Br (aq)
Balansera väte 2 + 10 +12 4I 3 (aq) + 20Br (aq) + 24 H + 8 2 + 10 +12 + 24H 4I 3 (aq) + 20Br (aq) + 24 H + +24H Bilda 2 + 10 +12 + 24H 4I 3 (aq) + 20Br (aq) + 24 + 5 + 12H 2I 3 (aq) + 10Br (aq) + 6 K Lösning 2 (elektronövergångsmetoden/halvcellsmetoden) I 3 (aq) Br (aq) : 2I 3 (aq) 2Br (aq) : + 6 2I 3 (aq) 2Br (aq) + 6 2I 3 (aq) + 12H + 2Br (aq) + 6 + 12H 2I 3 (aq) + 12H + + 12H 2Br (aq) Bilda + 6 + 12H 2I 3 (aq) + 12 2Br (aq) + 6 + 12H 2I 3 (aq) + 12 +10e + 2 e 2Br (aq) Lägg samman halvceller (multiplicera den översta med 2 och den nedersta med 10 för att få lika många e på båda sidor) 2 + 12 + 24H + 10 + 20 e 4I 3 (aq) + 24 + 20e + 20Br (aq)
+ 12H + 5 2I 3 (aq) + 6 + 10Br (aq) 9 K! Permanganatjoner reagerar med sulfitjoner i alkalisk lösning under bildning av fast mangandioxid och sulfatjoner. Lösning 1 (oxidationstalsmetoden) Mn 4 (aq) + S 3 2 (aq) Mn 2 (s) + S 4 2 (aq) Mn 4 (aq) + S 3 2 (aq) Mn 2 (s) + S 4 2 (aq) xidationstal VII IV IV VI Mn 4 (aq) + S 2 3 (aq) Mn 2 (s) + S 2 4 (aq) S: oxideras 2 steg Mn: reduceras 3 steg 2Mn 4 (aq) + 3S 3 2 (aq) 2Mn 2 (s) + 3S 4 2 (aq) 2Mn 4 (aq) + 3S 3 2 (aq) 2Mn 2 (s) + 3S 4 2 Balansera väte 2Mn 4 (aq) + 3S 3 2 (aq) +2H + 2Mn 2 (s) + 3S 4 2 2Mn 4 (aq) + 3S 3 2 (aq) +2H + + 2H 2Mn 2 (s) + 3S 4 2 + 2H Bilda 2Mn 4 (aq) + 3S 3 2 (aq) +2 2Mn 2 (s) + 3S 4 2 + 2H 2Mn 4 (aq) + 3S 3 2 2Mn 2 (s) + 3S 4 2 (aq) + 2H K Lösning 2 (elektronövergångsmetoden/halvcellsmetoden) Mn 4 (aq) Mn 2 (s) S 3 2 (aq) S 4 2 (aq)
: Mn 4 (aq) Mn 2 (s) 2 2 S 3 (aq) S 4 (aq) 10 : Mn 4 (aq) Mn 2 (s) + 2 2 2 S 3 S 4 (aq) Mn 4 (aq) + 4H + Mn 2 (s) + 2 2 2 S 3 S 4 (aq) + 2H + Mn 4 (aq) + 4H + + 4 H Mn 2 (s) + 2 + 4 H 2 S 3 + 2H 2 S 4 (aq) + 2H + + 2H Bilda Mn 4 (aq) + 4 Mn 2 (s) + 2 + 4H 2 S 3 + 2H 2 S 4 (aq) + 2 Mn 4 (aq) + 4 + 3e Mn 2 (s) + 2 + 4H 2 S 3 + 2H 2 S 4 (aq) + 2 + 2e Lägg samman halvceller (multiplicera den översta med 2 och den nedersta med 3 för att få lika många e på båda sidor) 2Mn 4 (aq) + 8 + 6e + 3S 3 2 (aq) + 3 + 6H 2Mn 2 (s) + 4 + 8H + 3S 4 2 (aq) + 6 + 6e 2Mn 4 (aq) + 3S 3 2 2Mn 2 (s) + 2H + 3S 4 2 (aq) K!