Delucidazione reazioni

Buongiorno a tutti.

Sono un appassionato della materia, avrei bisogno di qualche chiarimento riguardante il comportamento di alcuni ossidi/anidridi quando reagiscono con H2O.

Le pongo 2 esempi:

C = carbonio  n.o. +2,+4

n.o. +2

CO(g) + H2O(l)  CO2(g) + H2(g)

oppure

CO(g) + H2O(l)  H2CO3(l) 

quale delle 2 reazioni avviene e perchè?

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N=azoto  n.o. +1,+2,+3+4+5

n.o=+3

N2O3(g) + H2O(l)  NO2(g) + H2(g)

oppure

N2O3(g) + H2O(l) HNO2(l)  

Anche qui come faccio a sapere quale delle 2 reazioni avviene e perchè?

CO e N2O3 sono degli ossidi acidi o anidridi.

Tu vuoi sapere quali reazioni acido-base danno questi due composti con acqua, o, in generale, quali reazioni non acido-base danno con l'acqua???

La reazione

CO(g) + H2O(l) --> CO2(g) + H2(g)

è una redox in cui il C si ossida da +2 a +4 e l'H si riduce da +1 a 0; non è una reazione acido-base.

Sicuramente è una reazione di equilibrio che può avvenire solo in certe condizioni di temperatura e pressione che non so, ma che si possono calcolare dall'energia libera di reazione.

La reazione:

CO(g) + H2O(l) --> H2CO3(l)

potrebbe (ma non è così) essere intesa come reazione acido-base: un ossido acido in acqua forma un ossiacido.

Ma non è così perché il C si ossida da +2 a +4 e non c'è alcun elemento che si riduce.

La reazione acido-base dovrebbe essere:

CO(g) + H2O(l) --> H2CO2(aq)

Il problema è che H2CO2 non esiste, quindi la reazione non avviene

La reazione

N2O3(g) + H2O(l) --> NO2(g) + H2(g)

è una redox in cui l'N si ossida da +3 a +4 e l'H si riduce da +1 a 0; non è una reazione acido-base.

Sicuramente è una reazione di equilibrio che può avvenire solo in certe condizioni di temperatura e pressione che non so, ma che si possono calcolare dall'energia libera di reazione.

La reazione

N2O3(g) + H2O(l) --> HNO2(l)

è una reazione acido-base, però bisogna bilanciarla e scrivere gli stati fisici corretti:

N2O3(g) + H2O(l) --> 2 HNO2(aq)

Sicuramente è una reazione che avviene.

Ciao Lui.

Innanzitutto grazie per avermi risposto.

Volevo chiederti solo + 2 cose.

1) Come faccio a sapere a priori che H2CO2(aq) non esiste?

2) che differenza c'è tra (l) = liquido e (aq) = acquosa?

Per la seconda provo a risponderti io:

"Liquido" sta per lo stato fisico del composto puro, mentre "Acquoso" vuol dire che si trova in soluzione.

Ok. Grazie Roberto.

Per l'H2CO2 credo faccia parte di quei composti che a priori non esistono, forse perchè il CO è insolubile in acqua...

Se così fosse...come faccio a sapere a priori se un composto è solubile o insolubile in acqua?

Grazie della risposta comunque e scusami per l'insistenza, ma vorrei capire il funzionamento delle cose e perchè a volte succedono e a volte no.

Saluti.

Dalla sua polarità, ovvero, se polare è solubile, se apolare è insolubile.

P.S. la CO è solubile in: Acqua, Etanolo, Acido acetico, Benzene, Cloroformio, Idrossido d'ammonio, Acetato di etile

Perfetto.

Grazie a tutti.

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Scusate ancora una cosa...

Ma soluti polari non si sciolgono in solventi polari e....

soluti apolari non si sciolgono in solventi apolari.

Se è questo il meccanismo tale per cui alcuni composti si formano (il composto esiste) e altri non si formano (il composto non esiste)

Perchè hai scritto anche il Benzene e il cloroformio che sono molecole apolari?

Sei sicuro che sia corretto?

Il cloroformio non è un composto apolare, bensì polare perché la molecola possiede un momento di dipolo non nullo per via della sua asimmetria, difatti il solvente polare non deve interagire efficacemente soltanto con i soluti formati da molecole polari, ma anche con i soluti ionici portandoli in soluzione, questo non fa di lui un solvente polare, per via della sua costante dielettrica bassa. Considereremo quindi il cloroformio come solvente apolare. (es. costante dielettrica acqua 80, cloroformio 3.3, momento di dipolo acqua 1.85 D, cloroformio 1.87 D).

Quindi...la molecola è polare perchè è asimmetrica (hai ragione perchè ovunque metti l'atomo di H è comunque asimmetrico rispetto a un piano di simmetria orizzontale o verticale) ma si comporta come apolare perchè a un momento dipolo bassa. Corretto?

A sto punto potresti spiegarmi anche cos'è la costante dielettrica e come fai a calcolarti i momenti dipolo in funzione della costante dielettrica?

Grazie, porta pazienza per l'insistenza ma quando voglio capire le cose cerco di avere l'intero quadro della situazione...in modo da fare meno errori possibili.

Intato grazie per la disponibilità e le spiegazioni che mi hai già fornito.

Non ho fatto nessun calcolo, sono dati sperimentali che mi sono palesemente andato a guardare su internet.

Mi puoi dire dove andarli a prendere....e come devo usarli cioè qual'è il valore tale per cui una molecola apolare si comporta come polare e quindi scioglie (forma composti) con molecole polari.

Grazie.

Prima ho scritto una cavolata: l'H2CO2 esiste ed è l'acido formico, ma non è corretto scriverlo in quel modo, perché solo uno degli idrogeni presenti ha carattere acido.

La solubilità di un composto in un determinato solvente non c'entra nulla con la reattività chimica del composto.

Quindi la reazione, a mio parere, può avvenire, a che T e P non so, ma sia reagenti e i prodotti sono sicuramente allo stato gassoso e sarà:

CO(g) + H2O(g) <--> HCOOH(g)

L'HCOOH(g) fatto gorgogliare in H2O(l) in cui è solubile darà luogo ad una soluzione acquosa di acido formico:

HCOOH(g) + H2O(l) --> HCOOH(aq)

A sua volta, l'acido debole HCOOH in acqua si dissocia in:

HCOOH(aq) <--> HCOO-(aq) + H+(aq)

Per la reazione

CO(g) + H2O(g) --> CO2(g) + H2(g)

puoi vedere qui: https://it.wikipedia.org/wiki/Gas_d%27acqua

Quando un soluto scioglie un solvente non forma un composto ma una soluzione, poi, per la beneamata regola, il simile scioglie il simile, potrai ben capire chi scioglie chi. I valori sono tabulati.

Perfetto Grazie mille.

LuigiCap, il suo residuo acido per fare il sale è quindi -1. Perchè ieri avevo letto che non tutti gli H presenti negli acidi danno la valenza al residuo acido ma solo quelli che contengono gruppi OH nella molecola, ed è questo il caso.

La cosa lì per lì mi aveva lasciato sorpreso perchè sul mio libro c'è scritto che la valenza che assume il residuo acido è = al n° H della molecola acido.

Perfetto. Grazie mille.

Grazie anche a te Guglielmo i valori me li andrò a cercare su internet...solo una piccola annotazione...il soluto è disciolto nel solvente...quindi è il solvente che scioglie il soluto...ma penso che sia stato un lapsus.

Saluti.

Privando a ruspondere alla dimanda perché H2CO2 non esiste trovo come possibile soluzione la sua struttura: H-O=C=O-H è impissibilitata ad esistere in quanto l'idrogeno andrebbe costruire dei legami con lossigeno il quale ha già raggiunto l'ottetto ->legame impossibile. Un'altra possibilità sarebbe H-O-C-O-H ma qua invece il carbonio non raggiunge l'ottetto. Spero di essere stato chiaro

Poi mi sono corretta, l'H2CO2 esiste ed ed l'acido formico HCOOH... guarda il post n° 14.

LuiCap ha scritto:

Prima ho scritto una cavolata: l'H2CO2 esiste ed è l'acido formico, ma non è corretto scriverlo in quel modo, perché solo uno degli idrogeni presenti ha carattere acido.

La solubilità di un composto in un determinato solvente non c'entra nulla con la reattività chimica del composto.

Quindi la reazione, a mio parere, può avvenire, a che T e P non so, ma sia reagenti e i prodotti sono sicuramente allo stato gassoso e sarà:

CO(g) + H2O(g) <--> HCOOH(g)

L'HCOOH(g) fatto gorgogliare in H2O(l) in cui è solubile darà luogo ad una soluzione acquosa di acido formico:

HCOOH(g) + H2O(l) --> HCOOH(aq)

A sua volta, l'acido debole HCOOH in acqua si dissocia in:

HCOOH(aq) <--> HCOO-(aq) + H+(aq)

Per la reazione

CO(g) + H2O(g) --> CO2(g) + H2(g)

puoi vedere qui: https://it.wikipedia.org/wiki/Gas_d%27acqua

data la struttura che Lei qui ha postato H2CO2 si comporta da acido monoprotico, e quindi non dà luogo mai ad anfoliti?

Rosa, mi sembra che sia giunto il momento di avere qualche certezza!!!

Prova tu a dare una risposta alla tua domanda e a spiegare il perché.

ho risposto nell'allegato

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restato non si dice, intendevo H rimasto

Va bene.

In generale si può quindi dire che possono formare ioni anfoliti solo gli acidi e le basi poliptotiche.

Per una "futura farmacista" questo discorso è importantissimo per gli amminoacidi, quindi non guasterebbe che i tuoi docenti facessero anche degli esempi con questa classe di composti.

Ad esempio:

Leucina

pKa gruppo carbossilico = 2,33

pKa gruppo amminico = 9,75

Ah ma quindi quando ho lo zwitterione amminoacidico in pratica ho l'anfolita

Oh yes