Jak bilansować równania redoks?

28 gru, 2024

W jednym z zadań matur próbnych pojawiło się zadanie zawierające tzw. tlenek mieszany. Przykład ten pokazuje, jak można źle nauczyć się bilansu, bez zrozumienia teorii. Widzę, jak wielu nauczycieli w internecie próbuje błędnie opisywać algorytm rozwiązywania redoksów. Niektórzy nawet dowodzą, że można dokonywać bilansu bez szukania stopni utlenienia przed i po reakcji!

Pamiętajmy, że istotą reakcji utleniania redukcji jest właśnie zmiana stopnia utlenienia. Potencjał redukcji danego pierwiastka zależy zwykle od środowiska reakcji, co ewidentnie widać dla manganianu (VII) potasu, w 3 środowiskach są 3 różne produkty reakcji.

Teraz przejdźmy do przypadku związku Fe3O4, który reaguje w środowisku zasadowym.

Krok 1. Powinniśmy najpierw ustalić stopień utlenienia żelaza - ponieważ cząsteczka zawiera metal na różnych stopniach utlenienia, to najwygodniej obliczyć średni stopień utlenienia, który wynosi 8/3.

Uzasadnienie:

3x-4*(-2)=0

3x=8

x=3/8

Po reakcji natomiast jon żelazianowy ma żelazo na VI stopniu utlenienia - analogicznie do jonu siarczanowego (VI).

Krok 2. Ustalenie liczby wymienianych elektronów.

Mamy 3 atomy żelaza z wartością 8/3, czyli sumarycznie 8. Po reakcji natomiast jest 3*6 co daje 18. Różnica w naładowaniu tych 3 atomów wynosi 10 ładunków elementarnych. Zatem w równaniu piszemy +10e po stronie produktów.

Krok 3 bilans ładunku elektrycznego. Wymiana elektronów nie pozostaje bez wpływu na stan ładunku elektrycznego. W danym równaniu połówkowym musimy mieć zrównoważony ładunek. Przed reakcją mamy ładunek 0, a po reakcji są 3 aniony z wartością -2 oraz 10 elektronów (ujemnych!), więc razem -16. Potrzebujemy w substratach 16 jonów hydroksylowych.

Krok 4 Dodanie wody. Teraz dopiero widzimy, że woda będzie w liczbie 8 cząsteczek. Podejście nauczycieli, którzy najpierw ustalają wodę, a potem dobierają jony, jest nieprawidłowe i niedydaktyczne. Zresztą natknęłam się na pewnym kanale na youtube na osobę, która podczas tzw. live'a zarzuciła rozwiązanie takiego przykładu podesłanego przez ucznia.

Nie mając informacji o 16 jonach OH- moglibyśmy próbować dawać 8 OH- bo widzimy 3 aniony żelazianowe z 12 atomami tlenu w produktach. 12-4=8, co dałoby zły wynik bilansu elektrycznego.

Krok 5 - działania powtarzamy dla drugiego równania połówkowego.

Krok 6 Mnożymy równania połówkowe -tutaj czynnik najmniejszej wspólnej wielokrotności wynosi 30, co przedstawia się:

Krok 7. Odejmujemy stronami nadmiarowe cząsteczki wody oraz aniony hydroksylowe.

Gotowe! Cieszymy się rozwiązanym przykładem i uzyskanymi punktami na egzaminie :)

Zapisy na zajęcia Chemia Na Start dla licealistów

2 cze, 2024

Twoje dziecko ukończyło podstawówkę i dostało się do liceum do klasy o profilu biochemicznym. Do tej pory miało bardzo dobre wyniki w szkole, natomiast po wakacjach jakby coś się obróciło o 180 stopni... nie nadąża za tym co mówi nauczyciel, nie kojarzy zagadnień z klasy 7 i 8. Tymczasem nauczyciel chce gonić z materiałem, zadaje zadania „z kosmosu”, przez co syn lub córka zaczyna wątpić w to, czy na pewno dobrze wybrało kierunek w liceum. Nauka w trybie Zakuj-Zdaj-Zapomnij odbija się w takim momencie czkawką.

Jeśli szukasz pomocy, by ktoś „poukładał” potrzebną wiedzę Twojemu dziecku, to właśnie jesteś na właściwej stronie.

W kursie "Chemia Na Start" omawiam zagadnienia, które są "must have" by zacząć naukę na poziomie rozszerzonym, gdyż niestety, nie oczekujmy, że nauczyciel w szkole poświęci kolejne 120 godzin dydaktycznych na powtórzenie materiału dla "nieogarniętych".

Mam sprawdzony od lat program nauczania oraz techniki zapamiętywania, które działają nawet na najbardziej oporne osoby.

Jeśli chcą Państwo bezpośrednio zarezerwować termin lekcji zapraszam na moje konto w portalu ekorki.

Rezerwacja lekcji

Kurs Na Start

Kurs dla maturzystów

31 maj, 2024

Kurs Maturalny

Ruszyły zapisy na kolejny rok szkolny 2024/25.

Chcesz osiągnąć wysoki wynik na maturze z chemii?

Marzysz o zawodzie związanym z medycyną lub naukami ścisłymi?

Jeśli tak, to jesteś na właściwej stronie.

Masz duże braki? Nie nadążałeś za tempem lekcji?

A może nie wiesz, jakie umiejętności jeszcze musisz dopracować, by Twoje marzenia ziściły się?

Na moich zajęciach podchodzę do ucznia indywidualnie, co pozwala wychwycić Twoje zaległości oraz utrwalić mocne strony.

Zgłoś się poprzez poniższy formularz, a my dopasujemy dla Ciebie optymalną formę zajęć

Zapisy dla Maturzystów

Program ChemSketch pomocą w nauce chemii organicznej

31 lip, 2023

W swojej praktyce nauczycielskiej spotkałam wielu uczniów mających problem ze wzorami związków organicznych. Gdy już przebrniemy przez naukę szeregów homologicznych, pojawiają się problemy związane z geometrią cząsteczek, z rysowaniem izomerów czy też z nazewnictwem rozbudowanych cząsteczek.

Bardzo pomocne staje się wtedy korzystanie z programów przeznaczonych dla chemików. Jednym z nich jest ChemSketch oferowany przez ACD Labs i jest on darmowy dla uczniów, studentów i nauczycieli. Za pomocą tego programu możemy nauczyć się wyobrażać sobie rzeczywistą strukturę różnych związków. Jednocześnie ułatwia zrozumienie typów hybrydyzacji i kształtów cząsteczek - kiedy ustalić, że związek jest tetraedryczny? A kiedy, że jest płaski, liniowy?

Na filmie załączonym poniżej pokazuję lekcję z obsługi Chemsketcha, polecam wysłuchać kilku przykładów. Wkrótce pojawią się kolejne mini-lekcje z rysowania wzorów.

https://youtu.be/Ph9AENH5IuE