Equivalenti e reazioni redox
Esercizio sugli equivalenti e le reazioni redox
Calcolare i grammi di solfato ferroso FeSO4 che sono necessari per ridurre, in ambiente acido, 18,77 g di bicromato di potassio K2Cr2O7 a sale di Cr(III).
PS Nella reazione il solfato ferroso FeSO4 si ossida a solfato ferrico Fe2(SO4)3.
Svolgimento dell'esercizio
Determiniamo la massa molare delle due sostanze.
Risulta che:
Mm (FeSO4) = 151,90 g/mol
Mm (K2Cr2O7) = 294,19 g/mol
Per determinare il numero di equivalenti (neq) di una sostanza bisogna fare il rapporto tra la massa in grammi (mg) della sostanza e la sua massa equivalente (meq)
La massa-equivalente (meq) è una quantità il cui valore dipende dal tipo di sostanza e dal tipo di reazione a cui partecipa.
Nel caso di una reazione redox (ed è il nostro caso) la massa equivalente meq è data dal rapporto tra la massa molare Mm della sostanza che si riduce (o si ossida) e il numero di elettroni acquistati (o persi).
Determiniamo la meq di K2Cr2O4. Nella riduzione:
K2Cr2O7 → Cr3+
ogni atomo di Cr acquista 3 elettroni (infatti Cr passa da un numero di ossidazione +6 a +3). In K2Cr2O7 ci sono due atomi di Cr, pertanto:
ne- = 3 · 2 = 6
Quindi:
meq di K2Cr2O7 = 294,19 / 6 = 49,03 g/eq
Determiniamo il numero di equivalenti di K2Cr2O7:
neq = mg / meq = 18,77 / 49,03 = 0,383 eq
0,383 eq di K2Cr2O7 reagiscono con 0,383 eq di FeSO4.
Quindi:
neq (FeSO4) = 0,383 eq
Determiniamo la meq di FeSO4. Nella ossidazione:
FeSO4 → Fe2(SO4)3
Ogni atomo di Fe perde un solo elettrone (infatti Fe passa da un numero di ossidazione +2 a +3). In FeSO4 c'è un solo atomo di Fe, pertanto:
ne- = 1
Quindi:
meq (FeSO4) = 151,9 / 1 = 151,9 g/eq
Determiniamo infine la massa in grammi di FeSO4:
mg (FeSO4) = neq · meq = 0,383 · 151,9 = 58,2 g
Quindi, la massa in grammi di FeSO4 che reagisce con i 18,77 g di K2Cr2O7 è pari a 58,2g.
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