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Titolo: bilanciamento reazione

Vorrei chiedere per favore quale criterio seguire per bilanciare dal
punto
di vista dei rapporti stechimetrici reazioni del tipo
KMnO4 + FeSO4 + H2SO4 = Fe2(SO4)3 + MnSO4 + K2SO4 + H2O
Il risultato è
2KMnO4 + 10FeSO4 + 8H2SO4 = 5Fe2(SO4)3 + 2MnSO4 + K2SO4 + 8H2O
Ho iniziato provando con il bilanciare un elemento alla volta ma credo
che
non sia il metoto corretto, anche perchè non ci riesco proprio.
Grazie per le eventuali risposte      Rosario Bettinelli


Puoi impostare il problema da un punto di vista puramente algebrico
associando alla reazione un sistema di equazioni lineari. È un metodo
generale che va bene per ogni reazione.
Oppure puoi riconoscere la reazione come una redox. In tal caso
troverai almeno due metodi specifici per bilanciare questo tipo di
reazioni. Basta che cerchi:
*"numero di ossidazione"
*bilanciamento redox
Ciao


Purtroppo sono ancora in alto mare.
Gli elementi che cambiano N.O sono il Mn che da 7+ passa a 2+ e il Fe
che da 2+ passa a 3+.
Gli elementi che non cambiano N.O. non li aggiugno nelle
semireazioni ???
Potresti, per cortesia farmi un breve cenno su come associare un
sistema di eq lineari alla suddetta reazione.
Grazie per la pazienza. rosario

Ciao,
premesso che sono un fisico (quasi) e che e' molto che non metto mano ad 
una redox e quindi probabilmente non sara' un metodo elegante o corretto 
fino in fondo, ti faccio vedere come l'ho bilanciata.
Per quanto riguarda il bilanciamento di una redox puoi procedere 
considerando le semireazioni che coinvolgono gli elementi che cambiano 
il numero d'ossidazione, quindi, nel tuo caso
Mn (+7) + 5e- --> Mn (+2)
servono infatti 5 elettroni per far si' che il n.o. passi da +7 a +2
Fe(+2) ----> Fe2(+3) + 1e-
Il ferro a primo membro perde infatti un elettrone - per questo lo metto 
con segno positivo a secondo membro - per passare da n.o. +2 a +3.
A questo punto bilanci algebricamente la semireazione del ferro e ottieni
2Fe(+2) ---> Fe2(+3) + 1e-
Ora scrivi le due semireazioni una sotto l'altra e consideri gli 
elettroni in gioco, devi fare in modo che gli elettroni a primo membro 
si elidano con quelli a secondo membro; in questo caso poiche' hai 
5elettroni nella prima semireazione e solo una nella seconda, 
moltiplichi quest'ultima per 5:
Mn (+7) + 5e- --> Mn (+2)            +
5[2Fe(+2)] ----> 5[Fe2(+3) + 1e- ]    =
---------------------------------
Mn(+7) + 5e- + 10Fe(+2) ---> Mn(+2) + 5Fe2(+3) + 5e-
dalla quale si elidono i 5elettroni.
Ora riscrivi in forma molecolare l'intera reazione tenendo conto di 
questi coefficienti trovati:
KMnO4 + 10Fe2SO4 + H2SO4  ---> 5Fe2(SO4)3 + MnSO4 + K2SO4 + H2O
A questo punto bilanci algebricamente la reazione considerando i singoli 
elementi, e con poco arrivi al risultato.
Come detto in apertura di messaggio, non maneggio una redox da una vita 
e non ho sottomano quello che per me fu il testo sacro nella 
preparazione dell'esame (Lausarot-vaglio, fondamenti di stechiometria) a 
causa dei lavori a casa (sara' in qualche scatolone) quindi prendi con 
le molle questo procedimento che, per quanto consenta un bilanciamento 
esatto della reazione, potrebbe essere errato.
A questo punto, rivolgo io un appello ai frequentatori chimici del ng: 
mi aiutate a rinfrescarmi la memoria? :)
Buona serata
Lois

 sistema di eq lineari alla suddetta reazione.
Questo metodo si basa solo sulla conservazione del numero di atomi di
un dato elemento passando dai reagenti ai prodotti. Le incognite sono
i coefficienti stechiometrici, nel tuo esercizio
aKMnO4 + bFeSO4 + cH2SO4 = dFe2(SO4)3 + eMnSO4 + fK2SO4 + gH2O
Puoi costruire una equazione per ogni elemento:
K:   a = 2f
Mn: a = e
O:   4a + 4b + 4c = 12d + 4e + 4f + g
Fe:  b = 2d
S:    b + c = 3d + e + f
H:    2c = 2g
Hai sette incognite e sei equazioni, un'incognita puoi eliminarla
ponendo a piacere un coefficiente stechiometrico uguale a 1 (questo
perché ogni multiplo di tutti i coefficienti steochiometrici è una
possibile soluzione valida del problema), il resto dei coefficienti
stechiometrici li trovi risolvendo il sistema di equazioni lineari. Ci
sono diversi metodi per farlo.

 ponendo a piacere un coefficiente stechiometrico uguale a 1
Potevi solo precisare che si tratta di sei equazioni lineari omogenee.
Questo e' il metodo che mi verrebbe naturale adoperare, dato che non
sono chimico.
Ma ho sempre avuto un dubbio: funzione sempre? perche' funzioni
occorre appunto che le equazioni siano giusto una meno delle
incognite, ossia degli elementi presenti.
Questo chi me lo garantisce?
 
-- 
Elio Fabri

Elio Fabri ha scritto:

A  H2SO4  +  B  H2S  -->  C  S  +  D  SO2  +  E  H2O
A,B,C,D,E  sono incognite
le equazioni sarebbero
|   2A + 2B = 2E
|   4A = 2D + E
|   A + B = C + D
ma non mi ricordo più come, impostata la matrice, si capisce se 
un sistema è sovradeterminato, sottodeterminato, o determinato 
... Questo com'è ? Mi verrebbe da dire che è sottodeterminato 
(perché ha 5 incognite e 3 equazioni), ma non ricordo se basta 
il criterio che ho detto per definirlo sottodeterminato.
In ogni caso la sua atipicità è che un unico elemento gioca con 
quattro valenze distinte
ciao
Soviet_Mario

 Elio Fabri
Ciao

 metodo algebrico ci dice che H2SO4/H2S = 1 è solo un caso particolare
e infatti questo volevo dire : è come per le soluzioni di 
equazioni di II grado per sistemi "fisici", nei quali talvolta 
molte soluzioni devono essere scartate perché incompatibili con 
vincoli di altra natura del sistema. Ad es. facendo esercizi 
sull'equilibrio (perturbazioni e compensazioni sec. Les 
Chatelier), vengono spesso fuori variazioni che sforano sulle 
quantità totali presenti, e che sono soluzioni da scartare 
perché inconsistenti.
ciao
Soviet_Mario


 perché inconsistenti.
Quello che volevo dire era il contrario e cioè che il metodo algebrico
ci offre un'informazione che il metodo di bilanciamento chimico non ci
dava, che la reazione non ha stechiometria fissa. E l'informazione
credo possa trovare conferma sperimentale in base a quanto scritto
sopra.
Ciao

 questo contesto.
Provo, ma solo una volta, a spiegare, perché senza disegno non 
funge bene
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     \
      \


> dava, che la reazione non ha stechiometria fissa. 
beh, allora non si può chiamare una reazione ... Se la chiamo 
una reazione e la do da bilanciare, devo avere già 
implicitamente ristretto il campo. E l'uso vuole che non si 
assegnino processi compositi, scomponibili in reazioni reali 
elementari.
COme l'ho scritta la mia reazione ha un solo andamento 
spiegabile in termini consistenti di passi elementari, le altre 
scomposizioni sono artificiose.
Invece, negli esempi con 13, 31, 44 molecole che hai citato, in 
effetti la reazione non è una ma un processo somma, ed era 
scindibile in processi elementari dotati di dignità di esistenza 
fisica, per cui questi casi non sono concettualmente 
equivalenti, anche se algebricamente possono sembrarlo
ciao
soviet_mario


 (-2)
CASO REALE (consistente)
 > (+6)
 > ____
 >     \
 >      \
 >       \
 >        \
 > (+4)....\___
 >
 >
 >
 >(0) ......___
 >         /
 >        /
 >       /
 >      /
 > ____/
 > (-2)
CASO IRREALE (artificioso)
 > (+6)
 > ____
 >     \
 >      \
 >       \
 >        \
 > (+4)....\.....____
 >          \   /
 >           \ /
 >            X
 >           / \
 > (0)....../...\____
 >         /
 >        /
 >       /
 >  ____/
 > (-2)
può essere scisso nel porimo caso più il "NON-PROCESSO"
 > (+4) ____     ____
 >          \   /
 >           \ /
 >            X
 >           / \
 > (0)  ____/   \____
è questo che ho chiamato, forse infelicemente, un moto perpetuo 
e poi più saggiamente una non reazione, dato che DG = 0 per 
definizione e non ha bilancio netto di reazione.
vabbè, finalmante ce l'ho fatta a postare 'ste figure del menga.
riciao
Soviet