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17 ottobre 2024
5 minuti di lettura
Ciò che si andrà ad osservare nelle ossidoriduzioni è il cambiamento del numero di ossidazione (N.O.), ovvero la carica che un atomo assumerebbe se si assegnassero gli elettroni di legame all’atomo più elettronegativo. Il numero di ossidazione si scrive in alto rispetto al simbolo chimico preceduto da + o -. Come assegnare il numero di ossidazione corretto? Esistono delle semplici regole per poter assegnare correttamente il N.O. delle varie specie chimiche:
Reazioni di riduzione e di ossidazione Nel trasferimento di elettroni durante le reazioni redox una specie subisce una reazione di ossidazione e l’altra di riduzione.
Chi perde elettroni si ossida ed è detto “riducente”, in quanto fa ridurre l’altro elemento.
Chi acquista elettroni si riduce ed è detto “ossidante”, in quanto fa ossidare l’altro elemento. Le reazioni di ossidazione e di riduzione devono avvenire contemporaneamente e per ricordare la corrispondenza tra ossidazione/riduzione e la perdita/acquisto di elettroni esiste un’importante mnemofrase: O.P.e.R.A. Ci si Ossida Perde elettroni, chi si Riduce li Acquista Come si bilanciano le reazioni redox? Uno degli argomenti di più difficile comprensione è proprio il bilanciamento delle reazioni redox e per cercare di avere chiara la situazione è bene fare un focus preciso e schematico riguardo a questo argomento. Il metodo delle semireazioni è utile per bilanciare correttamente una redox e per farlo sarà necessario bilanciare:
Ma cosa sono queste semireazioni? E come si utilizzano? Il modo più intuitivo e utile è quello di procedere prendendo in considerazione una reazione e provare a bilanciarla. Verrà specificato se ci si troverà in un ambiente acido o basico, utile ai fini del bilanciamento. Si considera la seguente reazione in ambiente acido: Cr2O72- + Fe2+ → Cr3+ + Fe3+ Proseguiamo schematicamente:
Cr2O72- si riduce a Cr3+. Lo ione bicromato però contiene 2 atomi di Cr quindi è necessario mettere un 2 davanti a Cr3+. Per ridurre 2 ioni Cr6+ a Cr3+ bisogna aggiungere anche 6e–
Lo ione Fe2+ si ossida a Fe3+ e nel farlo cede un e–
Si è bilanciato Cr e gli elettroni, manca da bilanciare O. A sinistra si hanno 7 atomi di O mentre a destra non si ha nessun composto che contiene O, si aggiungono quindi 7 molecole di H2O. Per far tornare i conti si mette 14 davanti al H+, in questo modo il tutto è bilanciato
la reazione è già elettricamente bilanciata perciò non vengono aggiunti ioni H+
6Fe2+ + Cr2O72- + 14H+ + 6e– → 6Fe3+ + 6e– + 2Cr3+ + 7H2O 6Fe2+ + Cr2O72- + 14H+ → 6Fe3+ + 2Cr3+ + 7H2O ATTENZIONE: definire sempre se ci si trova in ambiente acido o basico per l’aggiunta di ioni H+ o ioni OH–. ESERCIZIO Nella seguente reazione già bilanciata 5As2O3 + 12HCl + 4KMnO4 → 5As2O5 + 4MnCl2 + 4KCl + 6H2O indicare quale elemento ha caratteristica di riducente e quali sono i corretti numeri di ossidazione:
CC: Il riducente è quella specie chimica che fa ridurre, perciò essa si ossida, dunque, grazie alla mnemofrase O.P.e.R.A., chi si ossida perde elettroni. In questo esercizio nei reagenti: As = +3 e O = -2 (lo si evince sfruttando la regola dell’incrocio), H = +1, Cl = -1, K = +1, Mn = +7 e O = -2. Nei prodotti notiamo che i N.O. che cambiano sono solo quelli dell’arsenico e del manganese: As = +5 e Mn = +2. Siccome si sta cercando il riducente bisogna trovare quale dei due elementi aumenta il suo N.O. e tra i due è proprio l’arsenico che passa da +3 a +5. Risposta corretta B.
Introduzione
Pillole di Chimica: Ossidoriduzioni
Ciò che si andrà ad osservare nelle ossidoriduzioni è il cambiamento del numero di ossidazione (N.O.), ovvero la carica che un atomo assumerebbe se si assegnassero gli elettroni di legame all’atomo più elettronegativo. Il numero di ossidazione si scrive in alto rispetto al simbolo chimico preceduto da + o -. Come assegnare il numero di ossidazione corretto? Esistono delle semplici regole per poter assegnare correttamente il N.O. delle varie specie chimiche:
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