| TA KIMIKA - Le redox | |
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| Le redox | Metodo delle frecce 5 | Pagina 1 - Pagina 2 - Pagina 3 - Pagina 4 - Pagina 5 - Pagina 6 - Pagina 7 |
Si consideri la seguente reazione redox in forma ionica netta Cr3+ + BiO3- => Bi3+ + Cr2O7-- che avviene in ambientee acido. Si ricorda che spesso le reazioni redox avvengono attraverso la mediazione dell'acqua ossia in soluzione acquosa. Per sua natura l'acqua rende disponibili ioni H+ e ioni OH-. Si distinguono quindi reazioni che avvengono in ambiente acido oppure in ambiante basico. Tuttavia qui si farà riferimento all'ambiente acido. Laddove si avesse una reazione redox in ambiente basico, si può seguire il percorso finale indicato in questa pagina.
1) Determinare il numero di ossidazione degli atomi presenti. Si ha:
| Punto 1 |
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+3 +5 -2 +3 +6 -2
Cr3+ + BiO3- => Bi3+ + Cr2O7--
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2) Collegare gli atomi con variazione di n.o. con delle frecce. Per una reazione in forma ionica netta le specie in gioco sono quelle che si scambiano elettroni. Pertanto relativamente a questo punto la cosa è facile. Come al solito lasciamo i n.o. solo delgi atomi significativi. Quindi:
| Punto 2 |
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+3 +5 +3 +6 Cr3+ + BiO3- => Bi3+ + Cr2O7-- | |________________| | | | |____________________________________________| |
3) Bilanciare gli atomi collegati dalle frecce. Gli atomi di Cr sono 2 a destra e uno soltanto a sinistra. Si deve mettere un 2 davanti a Cr3+. Il Bi è invece bilanciato. Ne segue:
| Punto 3 |
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+3 +5 +3 +6 2Cr3+ + BiO3- => Bi3+ + Cr2O7-- | |________________| | | | |____________________________________________| |
4) Esprimere con elettroni sulle frecce le 2 variazioni complessive di n.o.. Ogni atomo di Cr, passando da +3 a +6, necessita di 3e per realizzare tale ossidazione. Essendoci però 2 atomi di cromo coinvolti, la variazione complessiva di n.o. è pari a 3 x 2 = 6. Invece ogni atomo di bismuto passa da +5 a +3 richiedendo 2 elettroni. Allora:
| Punto 4 |
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+3 +5 +3 +6 2Cr3+ + BiO3- => Bi3+ + Cr2O7-- | |___2e___________| | | | |__________________6e________________________| |
5) Bilanciare gli elettroni ed eseguire i prodotti. Per pareggiare gli elettroni (6 in tutto) tra le due semireazioni si deve moltiplicare la prima per 3 e la seconda per 1 (ossia non fare nulla). Questi numeri si trasformano in coefficienti stechiometrici da anteporre alle specie collegate dalla freccia, eventualmente moltiplicate per il coefficiente stechiometrico già presente derivante dal punto 3. Allora:
| Punto 5 |
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+3 +5 +3 +6 2Cr3+ + BiO3- => Bi3+ + Cr2O7-- | |___2e x 3 = 6___| | | | |__________________6e x 1 = 6________________| |
+3 +5 +3 +6 2Cr3+ + 3BiO3- => 3Bi3+ + Cr2O7-- | |___2e x 3 = 6___| | | | |__________________6e x 1 = 6________________| |
6) Bilanciare la carica con H+. Osserviamo che a sinistra si hanno 2 x 3 = 6 cariche positive (Cr) e 3 cariche negative, per un totale di +3. A destra invece si hanno 3 x 3 = 9 cariche positive (Cr) e 2 cariche negative, per un totale di +7. Per bilanciare la carica si devono aggiungere a sinistra 4H+. Allora:
| Punto 6 |
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| 4H+ + 2Cr3+ + 3BiO3- => 3Bi3+ + Cr2O7-- |
7) Bilanciare la massa di H e O con acqua. Si vede immediatamente che sono necessarie 2 molecole d'acqua a destra. Quindi:
| Punto 7 |
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| 4H+ + 2Cr3+ + 3BiO3- => 3Bi3+ + Cr2O7-- + 2H2O |
La reazione bilanciata è 4H+ + 2Cr3+ + 3BiO3- => 3Bi3+ + Cr2O7-- + 2H2O