TA KIMIKA - esercizi risolti
Esercizi
Metodo delle frecce con redox ioniche nette
Teoria - 1 - 2 - 3 - 4 - 5 - 6 - 7 - 8 - 9 - 10

Bilanciare la seguente reazione redox: HXeO4- => XeO64- + Xe + O2 (ambiente basico).

Punto 1 - Determinare il numero di ossidazione degli atomi presenti

La reazione è particolarmente impegnativa. Si noti infatti che le semireazioni di ossidazione sono 2: da un lato lo xeno passa da +6 a +8 e dall'altro l'ossigeno da -2 a 0. La semireazione di riduzione è invece una soltanto e coinvolge ancora lo xeno che da +6 scende a 0. Ma lo xeno è un gas nobile e cioè inerte!? In realtà i gas nobili con elevato peso atomico possono manifestare dei composti instabili con atomi molto elettronegativi... Quanto alla redox, come procedere? Per prima cosa scrivendo due volte la molecola di reagente, poiché è evidente che non può essere lo stesso atomo di xeno a ossidarsi e contemporaneamente a ridursi. E poi evidenziando con frecce le due semireazioni di ossidazione e la sola di riduzione. Ossia:

Punto 2 - Collegare gli atomi con variazione di n.o. con delle frecce

Prima di procedere bisogna modificare leggermente l'enunciato del punto 3 in questo modo: "bilanciare gli atomi che, collegati con le frecce, effettivamente variano il loro numero si ossidazione". Semplificare le cose è spesso molto comodo, ma a volte è necessario mantenere la regola nella sua formulazione più rigorosa. Ora se è vero che nella molecola di HXeO4-, la prima, in cui l'ossigeno subisce ossidazione, di atomi di O ce ne sono 4, è pur vero che non tutti si ossidano. Infatti di questi quattro solo 2 si ossidano, mentre gli altri due, assime ai 4 ossigeni derivanti dall'altra molecola di HXeO4- vanno a formare il composto XeO64-, con 6 atomi di ossigeno nello stato di ossidazione -2, ossia con n.o. immutato rispetto ai reagenti. Così se ne ricava che gli ossigeni sono a posto ovvero che non va messo un coefficiente 2 davanti a O2.

Punto 3 - Bilanciare gli atomi che, collegati con le frecce, effettivamente variano il loro n.o.

Poiché solo 2 ossigeni dei 4 si ossidano, la variazione complessiva di n.o.è pari a 4 ovvero vengono messi in gioco 4 elettroni.

Punto 4 - Esprimere con e- sulle frecce le variazioni complessive di n.o.

Gli elettroni risultano bilanciati, visto che la semireazione di riduzione ne mette in gioco 6 e le due semireazioni di ossidazione nel loro insieme liberano un ugual numero di elettroni.

Punto 5 - Bilanciare gli elettroni ed eseguire i prodotti
Punto 6 - Bilanciare le cariche con H+
Punto 7 - Bilanciare gli atomi H e O con acqua

Questa reazione avviene in ambiente basico. Quindi si deve proseguire in questo modo:

2OH- + 2HXeO4- => XeO64- + Xe + O2 + 2H2O