Springen naar inhoud

[scheikunde] Chromiet en KOH


  • Log in om te kunnen reageren

#1

Munit_CF

    Munit_CF


  • 0 - 25 berichten
  • 25 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 22 maart 2007 - 10:28

Hoi, Ik heb een huiswerk vraagje waar niet niet uitkom.

Bij een experiment wordt chromiet FeOCr2O3 (S) samen gesmolten met KOH, er ontstaat waterdamp, IJzer3oxide en kaliumchromaat (K2CrO4). Lucht treedt hierbij op als oxidator.

Er wordt gevraagd naar de half- en totaalreactie.

Er onstaat dus:
--->H2O (g)
--->Fe2O3
--->K2CrO4

De enige reactie met O2 als oxidator (andere hebben H+ nodig) is:
O2 (g) + 2 H2O + 4 e- ---> 4 OH-

Valt de chrommier uiteen in: FeO en Cr2O3?
Kan iemand helpen met het oplossen van deze vraag?
Alvast bedankt!

Veranderd door Munit, 22 maart 2007 - 10:33


Dit forum kan gratis blijven vanwege banners als deze. Door te registeren zal de onderstaande banner overigens verdwijnen.

#2

woelen

    woelen


  • >1k berichten
  • 3145 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 23 maart 2007 - 21:46

Eigenlijk is het nauwelijks te doen om hier met halfreacties te werken. Je werkt niet in waterig milieu. Die halfreactie die je geeft met zuurstof treedt hier niet op, er vindt een directe reactie plaats met chromiet.

Je verbinding FeOCr2O3 kun je zien als ijzer(II) chromiet, Fe(CrO2)2. Hier is sprake van Fe2+ en CrO2-.

Dit probleem kun je het beste oplossen door te kijken wat er wordt geoxideerd door luchtzuurstof:
1) Het chromiet wordt geoxideerd tot chromaat, hiervoor is OH- nodig.
2) Het ijzer(II) wordt geoxideerd tot ijzer(III), hiervoor is geen OH- nodig.

Bij reactie (1) heb je het volgende:

4CrO2- + 4OH- + 3O2 ---> 4CrO42- + 2H2O

Bij reactie (2) heb je het volgende:

4Fe2+ + O2 ---> 4Fe3+ + 2O2-

Nu is de vraag, in welke verhouding deze reacties plaats vinden. In het ijzer(II)chromiet heb je twee chromiet ionen per ijzer(II) ion. Dus, we moeten de reactie voor chromiet met 2 vermenigvuldigen, zodat je 4 ijzer(II) en 8 chromiet hebt (dan is die verhouding weer 1 : 2).

De totale reactie wordt dan:

8CrO2- + 8OH- + 7O2 + 4Fe2+ ---> 8CrO42- + 4H2O + 4Fe3+ + 2O2-

O2- en H2O geven samen 2OH-, dus we kunnen vereenvoudigen:


8CrO2- + 8OH- + 7O2 + 4Fe2+ ---> 8CrO42- + 4H2O + 4Fe3+ + 2O2- ---> 8CrO42- + 4H2O + 4Fe3+ + 4OH-

Nu links en rechts OH- wegstrepen:

8CrO2- + 4OH- + 7O2 + 4Fe2+ ---> 8CrO42- + 4H2O + 4Fe3+

Nu moeten we tenslotte nog rekening houden met het feit dat OH- samen gaat met K+. Dus links en rechts voegen we 4K+ toe .


8CrO2- + 4K+ + 4OH- + 7O2 + 4Fe2+ ---> 8CrO42- + 4K+ + 4H2O + 4Fe3+

We schrijven vervolgens de echte stof formules.

4Fe2+ + 8CrO2- = 4FeOCr2O3
4K+ + 4OH- = 4KOH

4K+ + 2CrO42- = 2K2CrO4
4Fe3+ + de overblijvende 6CrO42- = 2Fe2(CrO4)3

Dit leidt tot de totale eindvergelijking met vorming van kaliumchromaat en ijzer(III)chromaat:

4FeOCr2O3 + 4KOH + 7O2 ---> 2K2CrO4 + 2Fe2(CrO4)3 + 2H2O

Als er veel meer KOH wordt toegevoegd en de temperatuur hoog genoeg is, dan reageert dat extra KOH met ijzer(III)chromaat tot vorming van meer kaliumchromaat, ijzer(III)oxide en water. Dit is geen redox reactie meer, maar simpelweg een recombinatie van hydroxide tot oxide en water.

Deze reactie is eenvoudig te bepalen. De deelreactie is nl.

Fe2(CrO4)3 + 6KOH --> Fe2O3 + 3K2CrO4 + 3H2O

In bovenstaande vergelijking hebben we 2Fe2(CrO4)3, dus we moeten nog 12KOH toevoegen. De totale reactie wordt dan

4FeOCr2O3 + 4KOH + 7O2 + 12KOH ---> 2K2CrO4 + 12KOH + 2Fe2(CrO4)3 + 2H2O ---> 2K2CrO4 + 2Fe2O3 + 6K2CrO4 + 6H2O + 2H2O

Vereenvoudigen:

4FeOCr2O3 + 16KOH + 7O2 ---> 2Fe2O3 + 8K2CrO4 + 8H2O

Zoals je ziet, echt eenvoudig is het niet, maar het is wel te doen. Ik heb het nu allemaal wel heel uitgebreid opgeschreven en daardoor lijkt het erger dan het is, maar ik heb dit gedaan om ook alle tussenstappen en mijn redenatiewijze weer te geven.

#3

Munit_CF

    Munit_CF


  • 0 - 25 berichten
  • 25 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 25 maart 2007 - 18:54

Ah oke bedankt voor je reactie, nu snap ik het! :oops:





0 gebruiker(s) lezen dit onderwerp

0 leden, 0 bezoekers, 0 anonieme gebruikers

Ook adverteren op onze website? Lees hier meer!

Gesponsorde vacatures

Vacatures