Silvia ha scritto:
Salve Professoressa, vorrei sapere come si può risolvere un problema di questo tipo.
Bilanciare la reazione seguente:
MnO + PbO2 + HNO2 → HMnO4 + Pb(NO2)2
Indicare quanti grammi di Pb(NO2)2 vengono prodotti considerando MnO e PbO2 in eccesso e utilizzando 25 mL di una soluzione di HNO2 al 34% con densità pari a 1,17 g/mL. Inoltre, dare a reagenti e prodotti i nomi IUPAC e tradizionali.
Grazie per la sua disponibilità; a presto.
Questa è la risoluzione:
Dopo aver assegnato il numero di ossidazione a ciascun atomo, la reazione redox può essere bilanciata con il metodo del numero di ossidazione:
Mn(+2) → Mn(+7) + 5e- Pb(+4) + 2e- → Pb(+2)
2Mn(+2) → 2Mn(+7) + 10e- 5Pb(+4) + 10e- → 5Pb(+2)
2MnO + 5PbO2 + HNO2 → 2HMnO4 + 5Pb(NO2)2
Si completa poi il bilanciamento di massa e si aggiunge acqua per bilanciare l’ossigeno e l’idrogeno; quindi:
2MnO + 5PbO2 + 10HNO2 → 2HMnO4 + 5Pb(NO2)2 + 4H2O
Ora che sono noti i rapporti di reazione, per sapere quanto Pb(NO2)2 viene prodotto è necessario calcolare il numero di moli di HNO2 presenti in 25 mL di una sua soluzione al 34%. A partire dalla densità della soluzione, si calcola la corrispondente massa, da questa la massa del soluto e infine il numero di moli di soluto:
msoluzione = d×V = 1,17 g/mL×25 mL = 29,25 g
msoluto = 29,25 g×34/100 = 9,945 g
nHNO2 = m/mmolare = 9,945 g/47,02 g/mol = 0,212 mol
Il numero di moli di Pb(NO2)2 che si forma è la metà di quello di HNO2, per cui la massa del prodotto è:
nPb(NO2)2 = 0,212 mol/2 = 0,106 mol
mPb(NO2)2 = n×mmolare = 0,106 mol×299,21 g/mol = 31,72 g
Per quanto riguarda i nomi si ha:
IUPAC Tradizionale
MnO ossido di manganese(II) ossido manganoso
PbO2 ossido di piombo(IV) biossido di piombo (ossido piombico)
HNO2 acido diossonitrico(III) acido nitroso
HMnO4 acido tetraossomanganico(VII) acido permanganico
Pb(NO2)2 diossonitrato(III) di piombo(II) nitrito piomboso (più spesso nitrito di piombo).