Bilanciare redox con metodo ionico-elettronico

 

Per bilanciare una reazione redox con il metodo ionico-elettronico bisogna fare prima una distinzione e capire se tale reazione avviene in ambiente acido o in ambiente basico. Tale metodo viene usato quando la reazione avviene in soluzione acquosa e coinvolge molecole come acqua oppure ioni  OH^{-},H^{+}NO_{3}^{-}, quindi sono scritte in forma ionica netta.

REAZIONE IN AMBIENTE ACIDO

Consideriamo la seguente reazione che avviene in ambiente acido:

NO_{3}^{-} + Zn → Zn ^{2+} + N_{2} O

A questo punto separiamo le due semireazioni, cioè quella che si ossida da quella che si riduce, per fare ciò studiando i numeri di ossidazione lo possiamo capire.

A questo punto bilanciamo gli atomi che si ossidano e quelli che si riducono nelle due semireazioni:

Per bilanciare gli atomi di ossigeno aggiungiamo delle molecole di acqua. Quindi visto che a destra ce n’è sono 6 e a sinistra uno, vuol dire che a sinistra dobbiamo aggiungere 5 molecole di acqua.

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Una volta bilanciato l’ossigeno dobbiamo bilanciare l’idrogeno aggiungendo ioni H^{+}. Notiamo che a destra non ce n’è sono e a sinistra ce n’è sono 10 , quindi dobbiamo aggiungere 10 H^{+}.

Dobbiamo ora bilanciare la carica elettrica la cui somma deve essere zero sia a destra che a sinistra. Per fare ciò aggiungiamo elettroni a entrambe le semireazioni:

Riuniamo le due semireazioni:

Una volta terminati tutti i passaggi ricontrolliamo se ci troviamo con il bilanciamento di ogni cosa.

In ambiente basico il procedimento è lo stesso, però invece di bilanciare l’ossigeno e l’idrogeno con gli ioni H^{+}, si aggiungono gli ioni  OH^{-} e molecole di acqua.

E’ sempre però più conveniente bilanciare come se la reazione avvenisse in ambiente acido. Alla fine , si trasformano gli ioni H^{+}, in molecole di acqua, aggiungendo un pari numero di ioni  OH^{-},lo stesso numero di tali ioni deve essere riportato anche dalla parte opposta della freccia.

Per capire quello appena scritto possiamo considerare l’esempio dell’acqua ossigenata:

Facciamo un altro esempio in ambiente basico, che poi in fin dei conti serve anche per esercitarsi in ambiente acido, perchè solo il passaggio finale è diverso.

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