PROBLEM SOLVING 20
Avendo a disposizione i tre alogenuri di sodio (sali solidi): cloruro, bromuro e ioduro, cioè NaCl(s), NaBr(s) e NaI(s), e soluzioni acquose dei tre alogeni cloro, bromo e iodio, (Cl2(aq), Br2(aq) e I2(aq), dovete scoprire quale dei tre alogeni ha maggiori energia di ionizzazione, affinità elettronica e potere ossidante (e quale dei tre ha questi parametri inferiori).
CONOSCENZE RILEVANTI
Gli alogeni sono ...???
Le strutture elettroniche del cloro (Z = 17) del bromo (Z = 35) e dello iodio (Z = 53) sono...
Cl = 2, 8, 7; Br =2,8,18,7 ; I =2,8,18,18,7
Mentre gli ioni negativi (ioni alogenuro) hanno strutture:
Cl¯ = 2, 8, 8 = Ar; Br¯ = 2, 8, 18, 8 =Kr ; I¯ =2,18,18,8 =Xe
L'Energia di ionizzazione di un atomo è definita come (vedere p. 184) l'energia minima necessaria per allontanare un elettrone da un atomo isolato e in fase gassosa con conseguente formazione di uno ione positivo, anch'esso in fase gassosa.
L'Affinità elettronica di un atomo è definita come (vedere p. 214) l'energia scambiata da un atomo in fase gassosa quando acquista un elettrone.
Affinità elettronica ed energia di ionizzazione dipendono ambedue da (vedi pag. 192 e 213-214) cedimenti e acquisti di atomi liberi capacità di legare elettroni da parte dell'atomo.
Il potere ossidante di una specie, in volt, indica (vedere pag. 433) le tendenza della forma ridotta ad acquisire elettroni da altre sostanze chimiche, trasformandosi nella forma ridotta.
SCHEMATIZZAZIONE A BLOCCHI DELLE OPERAZIONI PRINCIPALI
sciogliere i sali----------> organizare le provette-------> osservare le diverse reazioni
DATI IN INGRESSO E OSSERVAZIONI
| |
cloruro |
bromuro |
ioduro |
| Cloro |
- |
a |
b |
| Bromo |
c |
- |
d |
| Iodio |
e |
f |
- |
| |
TEST |
O S S E R V A Z I O N I D E T T A G L I A T E |
| a |
cloro + bromuro |
colore giallo |
| b |
cloro + ioduro |
colore rosso |
| c |
bromo + cloruro |
colore giallo |
| d |
bromo + ioduro |
colore marroncino |
| e |
iodio + cloruro |
colore marroncino |
| f |
iodio + bromuro |
rimane dello stesso colore |
ELABORAZIONI, INTERPRETAZIONI
| |
TEST |
INTERPRETAZIONI (equazioni di reazione, scrivere NR quado non si ritiene vi sia stata reazione chimica) |
| a |
cloro + bromuro di sodio |
Cl2+2Br -->2Cl+Br2 |
| b |
cloro + ioduro di sodio |
Cl2+2I --->2Cl+I2 |
| c |
bromo + cloruro di sodio |
NR |
| d |
bromo + ioduro di sodio |
Br2+2I -->I2 |
| e |
iodio + cloruro di sodio |
NR |
| f |
iodio + bromuro di sodio |
NR |
CONCLUDIAMO CHE, VISTO CHE ....
Mancano le conclusioni!!! (la risposta alla domanda iniziale!) e mancano le risposte alle domande
DOMANDE & RISPOSTE
1. Trova i valori di affinità elettronica degli atomi di bromo, cloro e iodio a pag. 214, i valori delle energie di prima ionizzazione dei tre atomi da www.webelements.com e i poteri ossidanti (o potenziali di riduzione) in volt delle tre sostanze elementari a pag. 440.
Risposte in tabella:
| |
E.A. |
1st I.E. |
Erid (V) |
| Cl |
-352 Kj\ mol |
|
+1.37 |
| Br |
-327 Kj\mol |
|
+1.11 |
| I |
-298 Kj\mol |
|
+0.54 |
2. Che valori avranno le energie di ionizzazione di Cl¯, Br¯ e I¯ ?
Risposta:
3 Come fareste per trovare quale elemento ha maggiore potere ossidante tra ossigeno, cloro e bromo, avendo a disposizione acqua ossigenata come fonte di ossigeno?
Risposta:
4. Perché nell'esperimento non avete unito il cloro col cloruro, il bromo col bromuro e lo iodio con lo ioduro?
Risposta:
5. Anche i metalli danno reazioni di trasferimento elettronico, dal riducente all'ossidante. Scrivete lo schema di reazione tra zinco elementare e acido cloridrico e individuate il riducente (che cede elettroni) e l'ossidante (che li acquista).
Risposta:
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