Il bilanciamento redox è uno degli argomenti più frequenti in chimica, sia alle scuole superiori sia nei test di ammissione alle facoltà ad accesso programmato.
In questo articolo ti spieghiamo il bilanciamento redox attraverso il metodo delle semireazioni. Leggi l’elenco di tutti i passaggi necessari per fare il bilanciamento di una reazione redox in occasione di compiti, interrogazioni, test di medicina, veterinaria e professioni sanitarie.
In più, trovi un esercizio svolto sul bilanciamento redox e la videolezione sul bilanciamento redox del nostro tutor di chimica.
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Bilanciamento redox
Come bilanciare una redox?
Esistono due metodi per il bilanciamento redox:
- il metodo del numero di ossidazione;
- il metodo delle semireazioni o metodo ionico-elettronico, anche detto ione-elettrone.
Le reazioni redox sono:
- quelle reazioni di ossidoriduzione in cui il bilanciamento delle cariche deve essere pari a zero;
- buona parte delle reazioni redox avvengono tra ioni in soluzione acquosa;
- possono verificarsi sia in un ambiente acido che basico;
- di solito sono espresse in forma ionica.
Il metodo delle semireazioni può essere usato se le reazioni sono in forma molecolare, cioè le molecole sono indicate in forma indissociata. Il metodo ione-elettrone consiste nell’eliminazione di quegli ioni che né si ossidano né si riducono durante la reazione.
In questo articolo parliamo solo del metodo delle semireazioni, il più razionale fra i due. Infatti, si procede dividendo la reazione iniziale in due semireazioni entrambe da bilanciare, relativamente a elettroni, cariche e masse, e poi da sommare fra loro.
Per studiare, ripassare o approfondire, leggi anche: La solubilità: cos’è e da cosa dipende e Acidi e basi: le tre teorie con esempi ed esercizi.
Metodo delle semireazioni
Nel bilanciamento redox con il metodo delle semireazioni bisogna seguire alcuni passaggi obbligati, indicati nell’elenco sottostante.
Tuttavia, prima di procedere con il bilanciamento, devi verificare che si tratti di una reazione redox. Per farlo assegna a ogni elemento delle molecole il relativo numero di ossidazione e controlla in quali è cambiato.
Ricorda che il bilanciamento redox non si verifica mai con certi composti binari, le molecole biatomiche dei gas e gli ossidi.
Ecco i 12 passaggi del metodo delle semireazioni:
- attribuire i numeri di ossidazione a ciascun elemento;
- separare la reazione in due semireazioni di ossidazione e di riduzione;
- scrivere le due reazioni separate;
- equilibrare tutti gli atomi ad accezione di O e H;
- per bilanciare l’ossigeno dove manca, aggiungere molecole di acqua H2O;
- per bilanciare l’idrogeno dove manca, aggiungerlo sottoforma di ioni H+;
- se la reazione avviene in ambiente basico, per ognuna delle semireazioni, aggiungere a sinistra e a destra tanti OH– quanti sono gli H+ presenti nella semireazione, ovvero H2O, e semplificare con eventuali altre molecole di acqua;
- contare la carica netta a sinistra e a destra di ciascuna semireazione per determinare quanti elettroni sono stati persi e acquistati e aggiungere elettroni dove mancano, per eguagliare quelli ceduti e acquistati;
- se necessario, moltiplicare ciascuna semireazione per un opportuno coefficiente, in modo che sommando le due semireazioni gli elettroni si semplifichino;
- sommare le reazioni;
- semplificare gli elettroni;
- controllare l’equilibrio degli elementi e dalla carica.
Come si bilanciano le reazioni redox in ambiente acido? Segui tutti i passaggi sopra elencati ad eccezione del 7°.
Come bilanciare una reazione redox in ambiente basico? Segui tutti i passaggi dell’elenco incluso il 7°, relativo al bilanciamento di OH– e H+.
Esercizio bilanciamento redox
A seguire, trovi un esercizio svolto sul bilanciamento redox con il metodo delle semireazioni.
Zn + NO3– → Zn2+ + NH4+
(1) Zn → Zn2+
(2) NO3– → NH4+
reazione di ossidazione
Zn → Zn2+
Zn → Zn2+ + 2e–
reazione di riduzione
NO3– → NH4+
NO3– → NH4+ + 3H2O
NO3– + 10H+ → NH4+ + 3H2O
NO3– + 10H+ + 8e– → NH4+ + 3H2O
date le due reazioni con mcm = 8
Zn → Zn2+ + 2e–
NO3– + 10H+ + 8e– → NH4+ + 3H2O
da cui:
4Zn → 4Zn2+ + 8e–
NO3– + 10H+ + 8e– → NH4+ + 3H2O
quindi otteniamo:
4Zn + NO3– + 10H+ → NH4+ + 3H2O + 4Zn2+
Se invece preferisci studiare attraverso un video, guarda la nostra videolezione sul bilanciamento redox con l’esercizio svolto dal nostro tutor di chimica usando entrambi i metodi di bilanciamento.
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