Balansering av formler med hjälp av oxidationstal

Läs mer om hur man balanserar formler med hjälp av oxidationstal på ehinger.nu/undervisning/kurse...
Övningsuppgifter, gamla prov, laborationer m.m. finns på ehinger.nu/undervisning/kurse...
Om du vill öva dig på att balansera redoxformler, så kan jag tipsa om den här länken: ehinger.nu/undervisning/kurse...
Bildkällor:
• Koppar i salpetersyra: commons.wikimedia.org/wiki/Fil...
• Volvo: commons.wikimedia.org/wiki/Fi... - Matti Blume / CC BY-SA (creativecommons.org/licenses/...)

[@manne466]

Visst är det lite knepigt, men du gjorde det 1000 gånger klarare än vad det var innan och jag vill bara tacka dig för det!

[@MagnusEhinger01]

Tack själv! 😊 Framför allt måste man öva sig ganska många gånger innan man får rätsida på det.

[@LilyZandierPink]

VOLVO kommer att rädda oss alla, tack Magnus!

[@MagnusEhinger01]

😉 Varsågod!

[@masterpoof3596]

@Magnus Ehinger Blir det inte fel i slutet om man skriver hela reaktionsformeln? Då blir väl antalet kväve och syre fel då Cu sitter ihop med (NO3)2?

[@MagnusEhinger01]

Nejdå, du kan ha med åskådarjonerna också om du vill: 3Cu(s) + 8HNO₃(aq) → 3Cu(NO₃)₂(aq) + 2NO(g) + 4H₂O

[@aliga8876]

@@MagnusEhinger01 fast där är det ju bara 1 koppar i vänster led och 3 koppar i höger led, alltså inte balanserad? :)

[@MagnusEhinger01]

@@aliga8876 Ja, det stämmer, jag skrev fel i hastigheten (har korrigerat det nu).

[@abbe1264]

Hej Magnus! i ett övningsblad jag har står det att man ska lägga till resp. H3o+/OH-, spelar det någon roll ifall man lägger till H3o+ istället för H+? Antal syreatomer blir völ olika i de olika leden?

[@MagnusEhinger01]

Det går lika bra att lägga till H₃O⁺ istället för H⁺. Skillnaden är att det blir betydligt mer "kladdigt" och svåröverskådligt när man skriver H₃O⁺ än när man skriver H⁺. Därför rekommenderar jag alltid mina egna elever att skriva H⁺ istället.

[@agnesjohansson5965]

Tack för en bra förklaring! När man använder oxidationstalsmetoden, ska man först balandera reaktionsformeln så man har lika många av de oxiderande/reducerande atomslagen på båda sidor om pilen? Hur gör man om det t.ex. är en molekyl som innehåller C2 med oxidationstalen +3 hos reaktanterna vilket bildar koldioxid med endast en kolatom med oxidationstalet +4? Jämför man en av kolatomerna från varje eller alla ingående kolatomer?

[@MagnusEhinger01]

Är det något särskilt exempel du undrar över? Annars är grundprincipen så att du börjar med att titta på oxidationstalen för att se vilka atomer som oxideras/reduceras. Därefter balanserar du elektronerna (oxidationstalen) genom att sätta ut koefficienter framför de ämnen där de oxiderade/reducerade atomerna ingår.

[@agnesjohansson5965]

@@MagnusEhinger01 Ja jag undrar över exemplet när kaliumpermanganat reagerar med oxalsyra och bildar mangan(II)joner och koldioxid. Oxalsyra innehåller ju dubbelt så många kolatomer som koldioxid så jag vet inte riktigt hur man ska jämföra oxidationstalen då.

[@MagnusEhinger01]

@@agnesjohansson5965 Ja, då är det så att för varje oxalsyra som reagerar så bildas det två koldioxidmolekyler. Antalet koldioxidmolekyler som bildas måste alltså alltid vara dubbelt så stort som antalet oxalsyramolekyler. I oxalsyran, som kan skrivas H₂C₂O₄, har varje kolatom OT = +III. I koldioxid, CO₂, har kolatomen istället OT = +IV. Varje kolatom oxideras alltså ett steg (det vill säga avger en elektron).

[@agnesjohansson5965]

@@MagnusEhinger01 ok då fattar jag, tack så jättemycket!!

[@MagnusEhinger01]

@@agnesjohansson5965 Så bra, varsågod så jättemycket! 😊

[@nadaidris1979]

Hej Magnus, din kanal räddar mig inför varje prov tack verkligen! Jag förstår dock inte hur du får oxidationstalen på Cu(NO3)2 till att Cu = 2 och N = 5, hur kommer du fram till det?

[@MagnusEhinger01]

En kopparnitratenhet, Cu(NO₃)₂ består av en kopparjon, Cu²⁺, och två nitratjoner, NO₃⁻. Eftersom kopparjonen är 2+ får den också OT = +II. I nitratjonen har varje syreatom OT = -II. Eftersom summan av OT i en sammansatt jon ska vara lika med jonens laddning, och det är tre syreatomer, måste kväve ha OT = +V. Du kan lära dig mer om hur man tar ut oxidationstal i den här videogenomgången: ehinger.nu/undervisning/kurser/kemi-1/lektioner/oxidation-och-reduktion/oxidationstal.html

[@nadaidris1979]

@@MagnusEhinger01 Hur kommer det sig att Cu-jonen är 2+ laddad när den endast har en valenselektron i sitt ytterska skal?

[@MagnusEhinger01]

@@nadaidris1979 Koppar, liksom de flesta övergångsmetaller, har en mer komplicerad elektronstruktur än alkalimetallerna, de alkaliska jordartsmetallerna, halogenerna, ädelgaserna och de lättare grundämnena. Därför kan de bilda flera olika typer av stabila joner. Koppar kan både bilda Cu⁺- och Cu²⁺-joner, och här måste man lära sig utantill att Cu²⁺-jonen är den mest stabila (och därmed vanligast förekommande). I formeln Cu(NO₃)₂ kan man se att det ingår just en Cu²⁺-jon. Det är för att det också ingår två stycken nitratjoner, NO₃⁻, och då måste kopparjonen vara tvåvärt positiv för att formeln ska vara oladdad.

[@nadaidris1979]

@@MagnusEhinger01 Tusen tack, då är jag med!

[@MagnusEhinger01]

@@nadaidris1979 Kanon! 👍

[@rebeckaarnlund1341]

Hur kan det vara 8 H+ och 2 NO3- när de egentligen sitter ihop? Varifrån kommer de 6 H+ som inte sitter ihop i salpeterssyran?

[@MagnusEhinger01]

Därför att egentligen sitter de inte ihop alls. Salpetersyran, HNO₃, är en stark syra. Det innebär att den är fullständigt protolyserad till vätejoner och nitratjoner: HNO₃(aq) → H⁺(aq) + NO₃⁻ Det betyder att en del nitratjoner kommer att delta i reaktionen och reduceras, medan andra nitratjoner bara är med som åskådarjoner.

[@ville4789]

Hur ska man börja balansera en formel? Det är ganska svårt att försöka gissa sig fram. Det måste väl finnas nån effektiv metod?

[@MagnusEhinger01]

Nja, att gissa sig fram är nog ingen bra idé, som du säger. Men för att hjälpa dig och alla andra som kämpar med att balansera reaktionsformler har jag gjort den här videogenomgången om hur man balanserar reaktionsformler: ehinger.nu/undervisning/kurser/kemi-1/laborationer-och-ovningar/mol-och-stokiometri/ovning-i-skrivning-av-reaktionsformler.html Hoppas den kan hjälpa dig med!

[@SaidYouStonez]

Jag undrar hur balanseringen av redoxreaktionen hjälper oss med det ursprungliga problemet som lades fram i början av videon, att balansera formeln koppar + salpetersyra -> kopparnitrat + kvävemonoxid + vatten?

[@MagnusEhinger01]

Mot slutet av videon (7:47) kommer jag fram till hur den balanserade formeln ser ut. Men det var kanske inte så du menade?

[@gaunten]

@@MagnusEhinger01 vad händer med kopparnitratet som ska ingå enligt den ursprungliga formeln?

[@MagnusEhinger01]

@@gaunten En del av nitratjonerna deltar inte i redoxreaktionen, och är bara åskådarjoner. Det är därför jag inte har med dem i den balanserade reaktionen. Om man vill, kan man ändå ha med dem. Då får man följande reaktionsformel: 3Cu(s) + 8HNO₃(aq) → 3Cu(NO₃)₂(aq) + 2NO(g) + 4H₂O(l)

[@bisankasemismail9214]

Hej Magnus! hur vet man den sammanlagda laddningen på de två leden?

[@MagnusEhinger01]

Det är bara att addera dem. Om det till exempel är 6Fe²⁺ + Cr₂O₇²⁻ till vänster om reaktionspilen, så är den totala laddningen där 6 · 2 + (-2) = 12 - 2 = 10.

[@gabrielkarlsson9379]

Hej! Varför tar du bort H från formeln men inte O? Syret ingår ju heller inte i reaktionen eftersom den varken oxideras eller reduceras?

[@MagnusEhinger01]

Var i videon (vilken tid) menar du då?

[@gabrielkarlsson9379]

@@MagnusEhinger01 4:34 :)

[@MagnusEhinger01]

@@gabrielkarlsson9379 Salpetersyran, HNO₃, kan sägas bestå av en vätejon (H⁺) och en nitratjon (NO₃⁻). När det bildas vatten förändras inte vätets oxidationstal. Därför varken oxideras eller reduceras vätejonen, och i reaktionsformeln ville jag skriva upp bara de ämnen som oxideras eller reduceras i reaktionen.

[@mattias1099]

Hur vet man om reaktionen sker i basisk, neutral eller sur lösning?

[@MagnusEhinger01]

Det anges i uppgiften på något sätt, till exempel om man säger (som jag gör vid 0:24) att koppar reagerar med _salpetersyra._

[@emanueljonsson6379]

Hej! Hittade en fråga ang just detta, men det blir verkligen inte rätt oavsett hur jag vrider och vänder på det. Den är följande: Balansera följande reaktion: As2O3 + I2 ≠> HAsO4^2- + I^-1

[@MagnusEhinger01]

Hm. Jag har också problem med den. Sker reaktionen i sur eller basisk lösning? Kontrollera också att de ingående ämnena verkligen är korrekt skrivna.

[@emanueljonsson6379]

@@MagnusEhinger01 i basisk lösning. Den kom på ett prov och stod exakt så. Gjorde precis som på alla frågor jag gjort tidigare men denna blev aldrig rätt

[@MagnusEhinger01]

@@emanueljonsson6379 OK, fick jag ordning på den. Den var en tuffing! 😉

[@theart_chart]

Hej Magnus! Jag undrar lite kring meningen "3Cu avger 6 elektroner som tas upp av 2N". Jag förstår inte riktigt hur du kom fram till att det tas upp av just 2 kväveatomer? /Mvh anonym

[@MagnusEhinger01]

Varje Cu-atom avger 2 st. elektroner. Varje N-atom tar istället upp 3 st elektroner. Därför blir det så, att om vi har 2 kväveatomer kommer de att ta upp sammanlagt 6 elektroner. Då kommer det att vara 3 kopparatomer som avger de elektronerna till kväveatomerna.

[@jonathanalstren-oscarsgymn3712]

Vi har ju lärt oss att man ska balansera syror med oxonium joner inte med väte joner. Testade denna med oxonium men då blev ju självklart syret helt fel. vad är det frågan om

[@MagnusEhinger01]

Det går bra att balansera med oxoniumjoner också, men det blir betydligt mer komplicerat. Då måste man nämligen hålla koll på att det bildas extra vatten från varje oxoniumjon, det vill säga från två oxoniumjoner bildas det tre vattenmolekyler enligt O²⁻ + 2H₃O⁺ → 3H₂O.

[@Oliver-kt8zv]

Hej, jag undrar hur man räknar oxidationstalet för de joner i molekyler där inte några syre eller väte atomer finns. Då kan man inte utgå från någon regel.

[@MagnusEhinger01]

Ofta kan man tilldela den atom som är mest elektronegativ ett negativt oxidationstal som är lika stort som atomjonens laddning. I till exempel klormetan, CH₃Cl kan vi ge kloratomen oxidationstalet -I, vilket gör att kolatomen får oxidationstalet -II.

[@Oliver-kt8zv]

@@MagnusEhinger01 Kollar man på periodiska systemet för att veta vilken laddning en jon har eller ska man lära sig det utantill?

[@MagnusEhinger01]

@@Oliver-kt8zv Vad det gäller alkalimetallerna, de alkaliska jordartsmetallerna och halogenerna samt grundämnena i de tre första perioderna kan man dra slutsatser utifrån ämnenas position i det periodiska systemet. Andra grundämnen kan bilda flera olika typer av joner. Där måste man lära sig de vanligaste utantill, men om man inte vet är "2+" alltid en bra gissning. Det finns också ett antal sammansatta joner som man måste lära sig namn och formel på utantill. Jag har sammanställt vilka i den här artikeln: ehinger.nu/undervisning/kurser/kemi-1/gamla-prov/slutprov-o-dyl/att-lara-och-kunna-utantill-i-kemi-1.html

[@Oliver-kt8zv]

@@MagnusEhinger01 Tack

[@darhk2889]

Vad hände med CU(NO3)2 från 3:38? Det bara försvinner när du är klar vid 8:13

[@MagnusEhinger01]

När det bildas kopparnitrat i vattenlösning kan man skriva det både som Cu(NO₃)₂(aq) och som fria joner, Cu²⁺(aq) + 2NO₃⁻(aq). I reaktionen kommer en del nitratjoner att reduceras medan andra inte gör det, utan bara funkar som åskådarjoner. i reaktionsformeln vid 8:13 har jag valt att inte ta med åskådarjonerna. Om man gör det (vilket man mycket väl kan göra) blir reaktionsformeln såhär: 3Cu(s) + 8HNO₃(aq) → 3Cu(NO₃)₂(aq) + 2NO(g) + 4H₂O

[@darhk2889]

@@MagnusEhinger01 ah tackar!

[@MagnusEhinger01]

@@darhk2889 Varsågod! 😊

[@kallemanfred8788]

Hur vet man om det kommer ske en redoxreaktion? Exempelvis HCl+Zn hur kan man veta att det blir en reaktion där men inte en reaktion när ZnSO4 och Cu blandas?

[@MagnusEhinger01]

Det beror på vilket ämne som är det starkaste reduktionsmedlet. Det som är starkare kommer att kunna reducera joner av det svagare. Jag går igenom hur detta fungerar i min videogenomgång om metaller som reduktionsmedel: ehinger.nu/undervisning/kurser/kemi-1/lektioner/oxidation-och-reduktion/metaller-ar-reduktionsmedel.html

[@MagnusEhinger01]

I de exemplen som du nämner är zink ett starkare reduktionsmedel än väte. Därför kan Zn(s) reducera H⁺(aq) till H₂(g). Däremot är koppar ett svagare reduktionsmedel än zink. Därför kan inte Cu(s) reducera Zn²⁺.

[@ilikedinosaurs392]

@@MagnusEhinger01 Jag läste "videogenomgång" som videogaminggång och trodde du hade skaffat en datorspels-kanal ahaha Blev lite besviken när jag läste om meningen men tack detsamma för all studiehjälp du lägger ut

[@MagnusEhinger01]

@@ilikedinosaurs392 Haha, ja - det hade kanske varit en idé! 😉

[@amala1488]

5:50 jag förstår inte hur du fick att ökningen av ox hos koppar är +6? förstår inte o måste göra det

[@MagnusEhinger01]

Eftersom det är sammanlagt tre kopparatomer, och varje kopparatoms OT ökar med 2, blir den sammanlagda ökningen 3 · 2 = +6.

[@eliaschukri6216]

Hej Magnus, skulle det inte varit bättre om du istället sa... balansera koppar + salpetersyra som blir till koppar(2)nitrat + kvävemonoxid + vatten. Det skulle gjort det enklare för mig att balansera men jag antar att dom inte skulle göra någonting sådant på ett prov. Jag antar att jag skulle ha fattat att koppar oxiderade men jag är rätt så dum.

[@MagnusEhinger01]

Att du skulle vara dum tror jag inte ett ögonblick på! Men jag är inte riktigt säker på vad du menar? Vid 1:10 säger jag just att det koppar + salpetersyra → kopparnitrat + kvävemonoxid + vatten. Men du kanske menar att jag borde säga specifikt "koppar(II)nitrat"? Faktum är att man oftast inte gör det. Eftersom koppar(II)jonen är den vanligast förekommande jonen är det vanligtvis bara när det är koppar(I) det handlar om, som man specificerar det. Alltså: Om det bara står kopparnitrat (till exempel på ett prov), så är det Cu(NO₃)₂ som avses. Om det däremot står koppar(I)nitrat, så är det CuNO₃ som det handlar om.

[@eliaschukri6216]

Ech jag fattar ändå inte men det är jätte snällt av dig att du svarar, jag är bara inte kapabel nog att förstå.❤

[@eliaschukri6216]

​@@MagnusEhinger01 ja, jag menade 1:10

[@MagnusEhinger01]

​@@eliaschukri6216 Då kan jag säga såhär, att man kan visst säga att ordformeln är koppar + salpetersyra → koppar(II)nitrat + kvävemonoxid + vatten. Den här gången valde jag dock att bara säga kopparnitrat, och då är det redan underförstått att det är koppar(II)nitrat det handlar om, eftersom koppar(II)jonen är den absolut vanligast förekommande kopparjonen.

[@eliaschukri6216]

@@MagnusEhinger01 Du är go du hur skulle lilla dumma jag vet om det där😊😁

[@johnalt2834]

Tja, hur fick Koppar +2 efter reaktionen vid 4:34 , alltså varför fick den +2 om kvävet och syrets OT tog ut varandra

[@MagnusEhinger01]

Nja, faktum är att det blir fel att säga att kvävets och syrets OT tar ut varandra. I kvävemonoxiden har kväve visserligen OT = +II och syre har OT = -II. Men kvävets OT har minskat från +V till +II, eftersom kväveatomen bara binder till en syreatom i NO, jämfört med tre syreatomer i NO₃⁻. Det betyder att kväveatomen har tagit upp tre elektroner, elektroner som kommer från kopparatomer som oxideras till Cu²⁺.

[@braixen1346]

Hur gör man om det är i en basisk lösning då?

[@MagnusEhinger01]

Istället för att balansera laddningarna med vätejoner balanserar man dem med hydroxidjoner, OH⁻. För varje hydroxidjon bildas det sedan en vattenmolekyl.

[@GODSPOWER369]

Fråga, varför i 6.30 minuter i videon, har inte räknat N^+V...(+V) ej räknades???

[@MagnusEhinger01]

Här är det viktigt att komma ihåg att oxidationstal inte är samma sak som laddning. I nitratjonen, NO₃⁻, har kväve oxidationstalet +V (och syre har oxidationstalet -II), men laddningen på hela nitratjonen är ändå bara 1-. Eftersom det är två nitratjoner (2NO₃⁻) till vänster om reaktionspilen blir den totala laddningen på vänster sida 2-.

[@GODSPOWER369]

@@MagnusEhinger01 jahaaa, måste titta igen video. Tack

[@fakesweat9116]

Burger Pommes auf die 1!

[@mahali0293]

mycket komplicerat offf

[@braixen1346]

Dålig