Come bilanciare le reazioni di redox

Le reazioni di redox sono delle reazioni chimiche in cui si ha un trasferimento di elettroni da una specie riducente, che si ossida, ad un'altra specie ossidante, che si riduce. Questo tipo di reazioni, di ossidazione e di riduzione, devono avvenire nello stesso momento. Quello che interessa, studiando queste reazioni, sono le specie che cambiano il loro stato di ossidazione; quelle che, invece, si mantengono costanti non vengono prese in considerazione. Nella seguente guida vedremo cosa sono, più nello specifico, le ossido-riduzioni e come bilanciare le reazioni di redox.

• Conoscenze chimiche, in modo particolare l'argomento molecolare

Le ossidoriduzioni sono delle trasformazioni chimiche, in cui, come già anticipato, varia lo stato di ossidazione di almeno un elemento e quindi si verifica un trasferimento di elettroni. Quando aumenta lo stato di ossidazione si ha una perdita di elettroni, quando invece si ha una diminuzione dello stato di elettroni si ha un acquisto di elettroni. È utile ricordare che il processo di ossidazione è sempre accompagnato da uno di riduzione e viceversa. Per stabilire se una certa reazione è una ossido-riduzione basta scrivere gli stati di ossidazione di ogni elemento sia per i reagenti sia per i prodotti e vedere se qualcuno cambia.
Possiamo fare qualche esempio di ossido. Riduzione.
2H2+O2 --> 2H20; 2NA+CL2 --> 2NaCl.

Per bilanciare una redox bisogna tenere conto degli elettroni acquistati o ceduti dalla specie in gioco. Ad esempio per bilanciare questa reazione: MnO4 +Fe++ + H+ --> Mn++ + Fe+++ + H2O
Si scrivono le due semireazioni e si moltiplicano per numeri interi in modo che gli elettroni ceduti corrispondano a quelli acquistati. Quindi:
Fe++ --> Fe+++ + 1e (x 5: -->5 e)
MnO4 + 8H+ + 5e --> Mn++ + 4H2O (x 1: -->5e) Poi bisogna effettuare la somma e si otterebbe: Mn04+5Fe++ + 8H+ --> Mn++ + 5Fe+++ + 4H2O.

Le operazioni di bilanciamento di una reazione redox possono risultare più semplici se procederete come indicato nell'esempio suggerito. Ossia per prima cosa è necessario considerare e bilanciare separatamente le due reazioni di ossidazione e di riduzione, ed infine, sommarle, membro a membro, ottenendo il bilanciamento della reazione complessiva. Accertatevi che una reazione sia redox, ad ogni elemento dei composti coinvolti si assegna il n. O., evidenziando così per quali di essi è variato il numero di ossidazione. Successivamente rappresentate i composti in cui sono avvenute le variazioni del numero di ossidazione in forma ionica. A questo punto eliminate gli ioni spettatori ed eventuali specie chimiche ripetute o presenti sia tra i reagenti che tra i prodotti. Bilanciate le cariche e le masse nelle due semireazioni ed infine controllate che il numero di elettroni ceduti (nell'ossidazione) sia uguale al numero di elettroni acquistati (nella riduzione). Sommate le semireazioni, eliminando quei termini che compaiono sia tra i reagenti che tra i prodotti. Seguendo questi passaggi otterrete il bilanciamento di una reazione redox.

• Dividere sempre la reazione in due semireazioni, di ossidazione e di riduzione e successivamente effettuare la somma membro a membro.

• Bilanciamento di una redox