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Titolo: Soluzioni problemi di chimica scuola normale

Salve a tutti,
vorrei sapere se esistono in circolazione i testi delle soluzioni dei
problemi di chimica per l'ammissione alla scuola normale di Pisa;
inoltre, mi piacerebbe conoscere la vostra opinione circa la tipologia
e la difficoltà dei problemi assegnati. Personalmente, ne ho trovati
alcuni semplici (ad esempio, quelli su temperatura e velocità media o
similari), mentre altri, praticamente impossibili (in genere, quelli
in cui entrano in gioco densità o costanti acide/basiche ed in cui si
deve determinare la concentrazione delle specie in soluzione o il
grado di dissociazione di una certa sostanza). Qual'è l'attinenza di
questi problemi con la pratica reale del ricercatore chimico?
Un'ultima cosa...qual'è il metodo da seguire per bilanciare delle
equazioni di questo tipo (uso = al posto della freccia, mentre i segni
- o + attaccati alle formule dei composti senza spazi in mezzo
indicano il fatto che si tratta di ioni)?
 MnI2 + BiO3- = MnO4- +IO3- + Bi3+
 P4 + NO3- = H3PO4 + NO
 MnO4- + I- = MnO4-- + IO3-
In generale, chi sono coloro che hanno un'alta probabilità di passare?
Quelli delle olimpiadi della chimica, quelli degli itis chimici,
quelli dei licei scientifici o quelli dei licei classici?

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Non so che scuole hai fatto, ma quelle reazioni di ossidoriduzione,
che sappia io, vengono fatte e spiegate anche alle scuole superiori.
Se non le hai fatte, te le devi studiare su un buon libro. Qui c'è una
spiegazione riguardo le reazioni più semplici:
<<"(NH4)2Cr2O7 --> Heat --> N2 + 4H2O + Cr2O3
Is there a good way to describe the formula here? Could you run
through both sides and show how it "balances"?
I never understood it at school, perhaps I'll get it here!"
1. Find the oxidation numbers (O.N.) of all the atoms and take notice
of those atoms which change its O.N. In this case we have: N(-III) in
(NH4)2Cr2O7 and N(0) in N2 so every N atom has lost 3 electrons --> N
has been oxydized. Cr(+VI) in (NH4)2Cr2O7 and Cr(+III) in Cr2O3 so Cr
has taken 3 electrons --> Cr has been reduced.
2. Write the 2 semi-reactions of oxidation and reduction:
2NH4 - 6e- --> N2; here it's 6e- because there are 2 atoms of N.
Cr2O7 + 6e- --> Cr2O3; same as up.
3. Balance those semi-reactions. In this case thy are already
balanced: the number of electrons involved in the first semi-reaction
is = number in the other. If it was, e.g. 3e- in the first and 5e- in
the second, you multiply all the first semi-reaction by 5 and all the
second by 3, so you have 15 e- in both (minimum common multiple of 3
and 5).
4. Write the reaction with the coefficients you have already computed.
In this case they are: 2 for (NH4), 1 for N2, 1 for Cr2O7 and 1 for
Cr2O3 (in the other hypotetical case, you should have multiplied the
first two coefficients by 5 and the other two by 3).
So you write the still unbalanced reaction but with these
coefficients:
(NH4)2Cr2O7 --> N2 + Cr2O3.
5. Balance charges, if there are. Not in this case, so it's already
balanced.
6. Balance atoms. You have: 2 atoms of N at left and 2 at right. Ok. 8
H atoms at left and 0 at right, you have to balance adding H2O
molecules, so you add 4 H2O molecules at right. 2 Cr atoms at left and
2 at right. Ok. 7 O atoms at left and 4 + 3 = 7 at right. Ok.
Everything balanced, you can write the reaction:
(NH4)2Cr2O7 --> N2 + 4H2O + Cr2O3.
This was a very simple case. In other cases could be less simple to
find O.N. and the semi-reactions. Ask if you want to know more.

Esempio. La reazione MnI2 + BiO3- = MnO4- + IO3- + Bi3+ si bilancia
così:
1) a sinistra: Mn(II), I(-I), Bi(V)
a destra:   Mn(II), I(V), Bi(III)
quindi il bismutato ossida sia manganese(II) che ioduro
2) le semireazioni di ossidazione sono:
Mn(II) - 5 e- = Mn(VII)
2I(-I) - 12 e- = 2I(V)
ho moltiplicato per 2 quella con lo iodio perchè il numero di atomi di
iodio non è indipendente, in questo caso, ma è necessariamente il
doppio di quelli di manganese, in quanto lo iodio viene dalla molecola
MnI2.
quelle di riduzione:
Bi(V) + 2e- = Bi(III)
3) Si hanno quindi: 17 elettroni nella semir. di ossidazione e 2 in
quella di riduzione. Il minimo comune multiplo è 34.
Perciò si moltiplica per 34/17 = 2 le semireazioni di ox. e per 34/2 =
17 quelle di rid.:
2Mn(II) - 10 e- = 2Mn(VII)
4I(-I) - 24 e- = 4I(V)
17Bi(V) + 34e- = 17Bi(III)
4) Si scrive la reazione complessiva con i coefficienti trovati:
2MnI2 + 17BiO3- = 2MnO4- + 4IO3- + 17Bi3+
5) bilancio cariche: sono -17 a sinistra e +45 a destra, quindi si
aggiungono 45 - (-17) = 62 cariche positive a destra aggiungendo 62H+:
2MnI2 + 17BiO3- + 62H+ = 2MnO4- + 4IO3- + 17Bi3+
6) Bilancio atomi: tornano tutti tranne gli ossigeni, ne mancano 31 a
destra quindi aggiungo 31H2O a destra:
2MnI2 + 17BiO3- + 62H+ = 2MnO4- + 4IO3- + 17Bi3+ + 31H2O
Adesso è bilanciata.

 a destra:   Mn(II), I(V), Bi(III)
Scusa, errore di scrittura. A destra il Mn è Mn(VII) ovviamente.

 questi problemi con la pratica reale del ricercatore chimico?
Mi sembra questa una domanda molto strana. E' come chiedere ad un
matematico che attinenza c'è tra i problemi di aritmetica e la sua
attività di ricerca (qualunque essa sia).

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Capito, grazie mille!