DELLE REAZIONI DI OSSIDORIDUZIONE
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1 Chimica Silvia LICOCCIA Professore Ordinario di Fondamenti Chimici per le Tecnologie Dipartimento di Scienze e Tecnologie Chimiche Università di Roma Tor Vergata BILANCIAMENTO DELLE REAZIONI DI OSSIDORIDUZIONE
2 Reazioni di ossidoriduzione (redox) L ossidazione è la perdita di elettroni. L agente riducente perde elettroni e si ossida. La riduzione è l acquisto di elettroni. L agente ossidante acquista elettroni e si riduce. Una reazione redox è una reazione di trasferimento elettronico. L ossidazione e la riduzione avvengono insieme.
3 Regole per assegnare un numero di ossidazione (N.O.) Regole generali 1. Per un atomo nella sua forma elementare (Na, O 2, Cl 2, etc.): N.O. = 0 2. Per uno ione monoatomico: N.O. = carica dello ione 3. La somma dei N.O. degli atomi in un composto è uguale a zero. La somma dei N.O. deli atomi in uno ione poliatomico è uguale alla carica dello ione (principio di elettroneutralità). Regole per specifici atomi o gruppi della Tavola Periodica 1.Per il Gruppo 1A(1): N.O. = +1 in tutti i composti 2.Per il Gruppo 2A(2): N.O. = +2 in tutti i composti 3.Per l idrogeno: N.O. = +1 in combinazione con non metalli N.O. = -1 in combinazione con metalli e boro 4.Per il fluoro: N.O. = -1 in tutti i composti 5.Per l ossigeno: N.O. = -1 nei perossidi N.O. = -2 in tutti gli altri composti (eccettuati quelli con F) 6. Per il Gruppo 7A(17): N.O. = -1 in combinazione con metalli, non metalli (eccettuato O) e altri alogeni in posizione inferiore nel Gruppo
4 Terminologia per le reazioni di ossidoriduzione (redox)
5 Bilanciamento delle equazioni redox 1. Assegnare N.O. a tutti gli elementi. 2. Identificare la specie ossidata e la specie ridotta. 3. Calcolare il numero di e - ceduti nell ossidazione e acquistati nella riduzione. 4. Moltiplicare uno di questi numeri per fattori appropriati per far sì che il numero di e - ceduti sia uguale al numero di e - acquistati. 5. Completare il bilanciamento per esame diretto, aggiungendo gli stati di aggregazione.
6 Il decalogo del bilanciamento delle equazioni redox
7 Bilanciamento delle equazioni redox (metodo delle semireazioni) Ambiente acido Cu + HNO 3 Cu(NO 3 ) 2 + NO 2 + H 2 O 1) Si scrive la reazione non bilanciata in forma ionica: Cu + H + + NO 3- Cu 2+ + NO 3- + NO 2 + H 2 O 2) si omettono gli ioni che non partecipano alla reazione: Cu + H + + NO 3- Cu 2+ + NO 2 + H 2 O 3) si calcolano i numeri di ossidazione: Cu H + NO 3 - Cu 2+ NO 2 + H 2 O
8 4) si scrivono le due semireazioni: Cu Cu e NO 3- + e NO 2 5) si bilanciano le cariche aggiungendo ioni H + od OH - a seconda che la reazione si svolga in ambiente acido o basico: Cu Cu e NO 3- + e + 2 H + à NO 2 6) si bilanciano le masse aggiungendo H 2 O: Cu Cu e NO 3- + e + 2 H + NO 2 + H 2 O
9 7) si rendono uguali i numeri di elettroni scambiati nelle due semireazioni facendo il m.c.m.: Cu Cu e 2 NO e + 4 H + 2 NO H 2 O 8) si sommano le due semireazioni: Cu + 2 NO e + 4 H + Cu e + 2 NO H 2 O 9) si fanno le necessarie semplificazioni: Cu + 2 NO H + Cu NO H 2 O 10) si riscrive la reazione bilanciata in forma molecolare aggiungendo il necessario numero di ioni che non partecipano alla reazione Cu + 4 HNO 3 Cu(NO 3 ) NO H 2 O
10 Bilanciamento delle equazioni redox (metodo delle semireazioni) Ambiente basico K 2 Cr 2 O 7 + H 2 O + S SO 2 + KOH + Cr 2 O 3 1) Si scrive la reazione non bilanciata in forma ionica: K + + Cr 2 O 7 + S + H 2 O SO 2 + K + + OH - + Cr 2 O 3 2) si omettono gli ioni che non partecipano alla reazione: Cr 2 O 7 + S + H 2 O SO 2 + OH - + Cr 2 O 3 3) si calcolano i numeri di ossidazione: Cr 2 O 7 S H 2 O SO 2 OH - Cr 2 O 3
11 4) si scrivono le due semireazioni: Cr 2 O e Cr 2 O 3 S SO 2 + 4e 5) si bilanciano le cariche aggiungendo ioni H + od OH - a seconda che la reazione si svolga in ambiente acido o basico: Cr 2 O e Cr 2 O OH - S + 4 OH - SO 2 + 4e 6) si bilanciano le masse aggiungendo H 2 O: Cr 2 O e + 4 H 2 O Cr 2 O OH - S + 4 OH - SO 2 + 4e + 2 H 2 O
12 7) si rendono uguali i numeri di elettroni scambiati nelle due semireazioni facendo il m.c.m.: 2 Cr 2 O e + 8 H 2 O 2 Cr 2 O OH - 3 S + 12 OH - 3 SO e + 6 H 2 O 8) si sommano le due semireazioni: 2 Cr 2 O H 2 O + 3 S + 12 OH - 9) si fanno le necessarie semplificazioni: 2 Cr 2 O OH - 3 SO H 2 O 2 Cr 2 O H 2 O + 3 S 2 Cr 2 O OH SO 2 10) si riscrive la reazione bilanciata in forma molecolare aggiungendo il necessario numero di ioni che non partecipano alla reazione 2 K 2 Cr 2 O H 2 O + 3 S 3 SO KOH + 2 Cr 2 O 3
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