Hjælp til bilag kemi eksamen

1. Hvad er du selv kommet frem til i denne?

2. Hvilke anførte stoffer tales der om?

3. Hvad er du selv kommet frem til her?

4. Er denne ikke magen til 1. ?

5. Hvis du opskriver en reaktion hvor methan er på venstre side og carbon på højre side, kan du næsten selv finde frem til hvad der mangler :-)

6. Jeg tror bare det er dem der forekommer oftest.

1.  MnO₄^- + SO₃^2- = Mn₂⁺ + SO₄^2-

^{2. Tror det er det her: 
2NaHCO₃(s) => Na₂O(s) + H₂O(g) + 2CO₂(g)
NaHCO₃(s) => NaOH(s) + CO₂(g)
2NaHCO₃(s) => Na₂CO₃(s) + H₂O(g) + CO₂(g)}

^{3. Jern står til venstre i spændingsrækken og kan oxideres af kobber(ll)ioner
Fe + Cu2+ = Cu + Fe2+
Fe reduceres, og Cu oxideres}

^{4. Jo}

^{5.CH₄ + C + H₄ ????}

1. Så langt så godt, har du fundet oxidationstrin for stofferne?

2. Det ser meget rigtigt ud? Skal du skrive mere end det?

3. Det ser også fint ud.

4. -

5. Okay, det var alligevel ikke sådan helt lige til. Der bliver dannet sod (C (s)) og carbon monoxid:

4 CH₄ + 5 O₂ -> 2 C (s) + 2 CO + 8 H₂O (g)

Hvis du sammenligner med fuldstændig forbrænding:

CH₄ + 2 O₂ -> CO₂ + 2 H₂O

Er forholdet mellem methan og oxygen 1:2 (dvs. dobbelt så meget oxygen som methan) ved fuldstændig forbrænding og 4:5 (dvs. kun 25 % mere oxygen end methan) ved ufuldstændig forbrænding.

Tusind tak. Nej, jeg kan ikke komme længere med 1'eren..

Okay, lad os se på 1'eren.

Summen af oxidationstrin for alle atomer i en forbindelse skal altid være lig forbindelsens ladning.

En tommelfingerregel er at Oxygen (næsten) altid har oxidationstrin -2 og Hydrogen (næsten) altid +1.

For MnO₄^- er oxidationstrinnet for oxygen altså -2, og der er fire af dem. Desuden er ladningen -1. For at finde mangans oxidationstrin kan vi altså opstille følgende ligning:

x + 4 * (-2) = -1

=>     x = 7

Altså er mangans oxidationstrin +7 for at det går op.

På samme måde findes så oxidationstrinnet for svovl i SO₃^2- og SO₄^2-. Desuden for Mn²⁺.

Næste trin er så at se hvor mange trin mangan og svovl har ændret sig over reaktionen. Hvert trin svarer til at en elektron bliver afgivet/optaget, og for at der bliver optaget ligeså mange elektroner som der afgives, skal man afstemme.

Se evt. mere her: http://frugregersen.dk/wp-content/uploads/Guide-til-afstemning-af-redoxreaktioner.pdf 

Jeg har lavet det her, men ved ikke om det er rigtigt, og kan ikke svare på Mn²⁺...

SO₃^2-
x + 3 * (-2) = -2
x + (-6) + 6 = -2 + 6
x = 4
SO₄^2-
x + 4 * (-2) = -2
x + (-8) + 8 = -2 + 8
x = 6

 

Super godt, det er helt rigtigt!

For Mn²⁺ er oxidationstrinnet simpelthen bare +2, idet der kun er ét grundstof, og summen skal være lig ladningen :-)

Ændringen er altså nu at svovl går fra +4 til +6, mens mangan går fra +7 til +2. Det betyder at svovl afgiver 2 elektroner mens mangan optager 5. For at det skal gå op så der er lige mange, skal vi sætte 2 foran alle mangan-forbindelserne og 5 foran alle svovl-forbindelserne, så din ligning nu bliver:

2 MnO₄^- + 5 SO₃^2- = 2 Mn²⁺ + 5 SO₄^2-

Næste trin er så at afstemme ladningerne, således at summen af alle ladninger er den samme på højre og venstre side af reaktionspilen. Da du skrev i første indlæg at det er i sur væske, skal vi tilføje H⁺ for at få afstemt. Man tæller sammen på den måde at din første forbindelse er MnO₄^- som altså har en -1 ladning, og dem har du 2 af, så den bidrager i alt med -2 til venstre siden. Det skal du så lægge sammen med SO₃^2- for at få venstre sum, og på samme måde på højre side. Til sidst finder du forskellen og tilføjer H⁺ på enten højre eller venstre side, således at det går op.

    _{+7             -4               +2               +6}
2 MnO₄^- + 5 SO₃^2- = 2 Mn²⁺ + 5 SO₄^2- = afstemning af op- og nedgange
2MnO₄^- + 5SO₃^2- + 6H⁺ + 2Mn²⁺ + 5SO₄^2- = afstemning af ladning
Ved ikke om afsemningen af ladningen er rigtig.
Har kigget på tidligere opgaver, hvor afstemning af hydrogen også indgår, men kan ikke huske, hvodan man gør?

Jep, det er helt rigtigt.

Det sidste trin er helt rigtigt afstemning af hydrogen og oxygen ved tilsætning af vand, H₂O. Typisk plejer jeg at kigge på antallet af hydrogenatomer da det er dem man senest har lagt til, tilsætte vand så de er afstemt, og til sidst tjekke at antallet af oxygenatomer stemmer.

Er det så bare samme reaktionsskema + 6H₂O?

Narh, for der er jo to hydrogenatomer i ét vandmolekyle.

Aha, så 3H₂O?

Tusind tak for din store hjælp!

Jeg har et sidste spørgsmål, hvis du har tid:
"Sur nedbør kan opløse zinktagrenter. Zink oxideres ved at afgive elektroner til hydroner, som herved reduceres og danner dihydrogen"
Dette skal jeg vel også lave et reaktionsskema over. Jeg forstår det ikke rigtigt

Rigtigt!

Selv tak.

Når Zink (Zn) bliver oxideret får det oxidationstrin +2, så kan du regne ud hvad formlen bliver. Hydroner (H⁺) bliver reduceret til dihydrogen (H₂). Så skal du skrive det sammen til en reaktionsligning hvor du, ligesom i den tidligere opgave, sørger for at antallet af elektroner der bliver afgivet stemmer med antallet der optages.

Jeg kan ikke rigtig finde ud af, at lave et reaktionsskema over det...

Zn + H⁺ --> Zn²⁺ + H₂ 

så skal den bare afstemmes.

Jeg kan simpelthen ikke finde ud af det, med oxidationstallene...

_{0        +1          +2            0}
Zn + H⁺ => Zn²⁺ + H₂
Er det her rigtigt?

Ja, det er rigtige oxidationstal.