Balansering av redoksreaksjoner

Her kan du stille spørsmål vedrørende matematikken som anvendes i fysikk, kjemi, økonomi osv. Alle som har kunnskapen er velkommen med et svar.

Balansering av redoksreaksjoner

Innlegg matteem » 12/05-2019 01:16

Mineralet pyritt har kjemisk formel FeS2. Mikroorganismer er viktige i forvitring av pyritt. Den ubalanserte reaksjonen for forvitring av pyritt kan skrives slik:
FeS2+O2+H2O[tex]\rightarrow[/tex] Fe(OH)[tex]_3[/tex]+SO4[tex]^2[/tex][tex]^-[/tex]+H[tex]^+[/tex]
Svovel har oksidasjontall -1 i pyritt. Både jern og svovel blir oksidert, mens oksygen blir redusert. Bruk oksidasjontall, og balanser reaksjonslikningen.

Jeg ser at jern blir oksidert og gir fra seg et elektron, at svovel gir i fra seg 7 og at oksygen trenger 2 elektroner. Jeg sliter derimot å balansere når det er tre reaksjoner som skal tas hensyn til. Dette gjelder ikke bare denne oppgaven, men også flere med slike problemstillinger. Er det noen som har en generell fremgangsmåte når man skal balansere flere enn en to halvreaksjoner som denne? Setter stor pris på hjelp! :D
matteem offline
Noether
Noether
Innlegg: 48
Registrert: 13/05-2017 23:48

Re: Balansering av redoksreaksjoner

Innlegg Kjemigjest » 12/05-2019 10:34

God start ! Pyritt( FeS[tex]_{2}[/tex] ) verkar som reduksjonsmiddel(elektrondonor) der begge grunnstoffa avgir elektron.

Auken i oksidasjonstal viser at kvart Fe-atom avgir eitt og kvart S-atom avgir 7 elektron
( dette har du funne ut ).

Det må bety at ei formeleining FeS[tex]_{2}[/tex] avgir i alt 15 ( 1 + 2 [tex]\cdot[/tex]7 ) elektronar.

Vidare ser vi at oksygen vert redusert frå O til -II , dvs. kvart O[tex]_{2}[/tex]-molkekyl tek mot 4 elektronar.


Vi får da desse halvreaksjonane:

Oksidasjon: FeS[tex]_{2}[/tex] [tex]\rightarrow[/tex] Fe(OH)[tex]_{3}[/tex] + 2 SO[tex]_{4}[/tex][tex]^{2-}[/tex]

Reduksjon: O[tex]_{2}[/tex] + 2H[tex]_{2}[/tex]O + 4 elektron [tex]\rightarrow[/tex] 4 OH[tex]^{-}[/tex]

No kan vi lett bestemme redoksbalansen ved å multiplisere den eine delreaksjonen med x og den andre

med y ( hint: finn minste felles multiplum mellom 4 og 15 ), og deretter legge saman V.S. og H.S. kvar for
seg.

Neste steg: Finn ladningsbalansen ved å legge til eit visst antal H[tex]^{+}[/tex]på H.S. . Til slutt finn vi
massebalansen ved å legge til eit visst antal vassmolekyl på V. S.
Kjemigjest offline

Re: Balansering av redoksreaksjoner

Innlegg matteem » 13/05-2019 19:11

Har prøvd på denne en stund, og ganger med 4 og 15 for det er den minste felles multiplum, men får så store koeffisienter at det ikke stemmer med fasit. Får riktig koeffisienter foran alle stoffene utenom vann og H+ og OH-. Men hvordan kvitter jeg meg med OH[tex]^-[/tex], for de må jo forsvinne?
matteem offline
Noether
Noether
Innlegg: 48
Registrert: 13/05-2017 23:48

Re: Balansering av redoksreaksjoner

Innlegg Kjemigjest » 13/05-2019 21:48

OH[tex]^{-}[/tex] går saman med H[tex]^{+}[/tex] og lagar nøytralt vatn( H[tex]_{2}[/tex]O ).

Kan unngå " overflødige " OH[tex]^{-}[/tex]-ion dersom vi balanserer likninga i tre steg:


1) Elektronbalanse

Oppnår balanse i elektronoverføringa ved å multiplisere oksidasjonsdelen med 4 og reuksjonsdelen med 15.

Balansert redoks: 4 FeS[tex]_{2}[/tex] + 15 O[tex]_{2}[/tex] [tex]\rightarrow[/tex] 4 Fe(OH)[tex]_{3}[/tex] + 8 SO[tex]_{4}[/tex][tex]^{2-}[/tex]

2) Ladningsbalanse

V.S. har " null " ladning, medan H.S. har sumladning lik -16 ( 8 sulfation ). Oppnår ladn.balanse ved å legge til 16H[tex]^{+}[/tex] på H.S.

3) Hydrogen- og oksygenbalanse

H.S. har no i alt 28 H-atom og desse må kome frå 14 molekyl vatn på V. S. Da endar vi opp med

Balansert ionelikning: 4 FeS[tex]_{2}[/tex] + 15O[tex]_{2}[/tex] + 14 H[tex]_{2}[/tex]O [tex]\rightarrow[/tex] 4 Fe(OH)[tex]_{3}[/tex] + 8 SO[tex]_{4}[/tex][tex]^{2-}[/tex] + 16 H[tex]^{+}[/tex]
Kjemigjest offline

Re: Balansering av redoksreaksjoner

Innlegg matteem » 13/05-2019 22:04

ÅÅååå, selvfølgelig. Tusen takk for all hjelpen. Setter veldig stor pris på det :D
matteem offline
Noether
Noether
Innlegg: 48
Registrert: 13/05-2017 23:48

Hvem er i forumet

Brukere som leser i dette forumet: Ingen registrerte brukere og 15 gjester