Esercizi su redox in forma ionica netta col metodo delle semireazioni - 4

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

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Metodo delle semireazioni con redox ioniche nette

Teoria - 1 - 2 - 3 - 4 - 5 - 6 - 7 - 8 - 9 - 10

Bilanciare la seguente reazione redox: S => S^2- + S₂O₃^2- (ambiente basico).

Punto 1 - Determinare il numero di ossidazione degli atomi presenti
0 -2 +2 -2 S => S^2- + S₂O₃^2-

Punto 1 - Determinare il numero di ossidazione degli atomi presenti

  0        -2         +2 -2 
 S => S^2- + S₂O₃^2-

Si noti che lo zolfo si ossida e contemporaneamente si riduce (questo tipo di reazioni redox sono dette dismutazioni o ossidoriduzioni interne), ma è evidente che non può essere lo stesso atomo di S a fare ciò. In altre parole un certo atomo di S si ossida, mentre un certo altro si riduce. Scrivendo 2 volte lo zolfo si può ottenere una coppia di semireazioni ("blocco redox") formalmente identiche a quelle "normali" ovvero nei quali due differenti atomi sono coinvolti nel processo ossidoriduttivo.

Punto 2 - Scrivere a parte in semireazioni gli atomi con variazione di n.o.
0 +2 S => S₂O₃^2- 0 -2 S => S^2-

Punto 2 - Scrivere a parte in semireazioni gli atomi con variazione di n.o.

                                           0        +2
                       S => S₂O₃^2-
                                           0        -2
                       S => S^2-

Punto 3 - Bilanciare gli atomi con variazione di n.o.
0 +2 2S => S₂O₃^2- 0 -2 S => S^2-

Punto 3 - Bilanciare gli atomi con variazione di n.o.

                                           0        +2
                      2S => S₂O₃^2-
                                           0        -2
                       S => S^2-

Punto 4 - Evidenziare gli e^- complessivamente messi in gioco.
0 +2 2S => S₂O₃^2- + 4e 0 -2 2e + S => S^2-

Punto 4 - Evidenziare gli e^- complessivamente messi in gioco.

                                           0        +2
                      2S => S₂O₃^2- + 4e
                                           0        -2
                  2e + S => S^2-

Punto 5 - Bilanciare le cariche con H⁺
0 +2 2S => S₂O₃^2- + 4e + 6H⁺ 0 -2 2e + S => S^2-

Punto 5 - Bilanciare le cariche con H⁺

                                           0        +2
                      2S => S₂O₃^2- + 4e + 6H⁺
                                           0        -2
                  2e + S => S^2-

Punto 6 - Bilanciare gli H con acqua
0 +2 3H₂O + 2S => S₂O₃^2- + 4e + 6H⁺ 0 -2 2e + S => S^2-

Punto 6 - Bilanciare gli H con acqua

                                           0        +2
               3H₂O + 2S => S₂O₃^2- + 4e + 6H⁺
                                           0        -2
                  2e + S => S^2-

Punto 7 - Bilanciare gli e^- ed eseguire i prodotti sulla reazione
0 +2 1 x (3H₂O + 2S => S₂O₃^2- + 4e + 6H⁺) 0 -2 2 x (2e + S => S^2-)

3H₂O + 2S + 4e + 2S => 2S^2- + S₂O₃^2- + 4e + 6H⁺

Punto 7 - Bilanciare gli e^- ed eseguire i prodotti sulla reazione

                                           0        +2
          1 x (3H₂O + 2S => S₂O₃^2- + 4e + 6H⁺)
                                           0        -2
             2 x (2e + S => S^2-)

3H₂O + 2S + 4e + 2S => 2S^2- + S₂O₃^2- + 4e + 6H⁺

Punto 8 - Semplificare il più possibile
3H₂O + 2S + 2S => 2S^2- + S₂O₃^2- + 6H⁺
3H₂O + 4S => 2S^2- + S₂O₃^2- + 6H⁺

Punto 8 - Semplificare il più possibile

3H₂O + 2S + 2S => 2S^2- + S₂O₃^2- + 6H⁺

3H₂O + 4S => 2S^2- + S₂O₃^2- + 6H⁺

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

6OH^- + 3H₂O + 4S => 2S^2- + S₂O₃^2- + 6H⁺ + 6OH^- Aggiunta di OH^- pari agli H⁺
6OH^- + 3H₂O + 4S => 2S^2- + S₂O₃^2- + 6H₂O Formazione di acqua riunendo OH^- e H⁺
6OH^- + 4S => 2S^2- + S₂O₃^2- + 3H₂O Semplificazione dell'acqua
6OH^- + 4S => 2S^2- + S₂O₃^2- + 3H₂O

6OH^- + 3H₂O + 4S => 2S^2- + S₂O₃^2- + 6H⁺ + 6OH^-
Aggiunta di OH^- pari agli H⁺

6OH^- + 3H₂O + 4S => 2S^2- + S₂O₃^2- + 6H₂O
Formazione di acqua riunendo OH^- e H⁺

6OH^- + 4S => 2S^2- + S₂O₃^2- + 3H₂O
Semplificazione dell'acqua

6OH^- + 4S => 2S^2- + S₂O₃^2- + 3H₂O

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