TA KIMIKA - Le redox
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	Metodo delle semireazioni 4
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Si consideri la reazione in forma molecolare CdS + HNO₃ => Cd(NO₃)₂ + S + NO + H₂O. Sulla base di quanto illustrato nelle pagine precedenti per questa reazione redox il metodo risolutivo viene qui riportato in forma più sintetica e non mettendo in evidenza in colere rosso i vari passaggi, essendo del tutto evidenti.

1) Determinare il numero di ossidazione degli atomi presenti. Si ha:

 +2 -2     +1+5-2          +2  +5-2           0      +2-2     +1 -2
CdS + HNO3 => Cd(NO3)2 + S + NO + H2O

2) Scrivere a parte in semireazioni gli atomi con variazione di n.o.. Gli atomi interessati sono lo zolfo di CdS e lo zolfo elementare da un lato, l'azoto di HNO₃ e quello di NO dall'altro. Quindi:

  -2         0
 S =>  S

  +5         +2
 N =>  N

3) Bilanciare gli atomi con variazione di n.o.. Gli atomi in gioco sono già bilanciati. Quindi:

  -2         0
 S =>  S

  +5         +2
 N =>  N

4) Evidenziare gli e^- complessivamente messi in gioco. Il numero dei elettroni messi in gioco in ciascuna semireazione è evidente. Ne segue:

  -2         0
 S =>  S + 2e

         +5         +2
3e + N =>  N

5) Bilanciare gli elettroni ed eseguire i prodotti sulla reazione. Per bilanciare gli elettroni in gioco tra le due semireazioni si deve moltiplicare la prima per 3 e la seconda per 2 cosicché gli elettroni in gioco siano 6. Allora:

    -2         0
 (S =>  S + 2e) x 3

           +5         +2
(3e + N =>  N) x 2 

I fattori che moltiplicano le semireazioni si tramutano in coefficienti stechiometrici che premoltiplicano le molecole cui sono legati gli atomi scritti nelle semireazioni stesse eventualmente moltiplicati per il coefficiente derivante dal punto 3. In definitiva si ha (poiché i numeri di ossidazione non sono più necessari, per brevità si omettono):

6) Bilanciamento della massa. Gli atomi che si scambiano elettroni (blocco redox) risultano bilanciati rispetto agli elettroni, tuttavia la reazione non lo è rispetto alla massa. Per prima cosa si bilanciano gli atomi di Cd lato prodotti mettendo un 3. Si osservi poi che HNO₃ ha una doppio ruolo nella reazione: fornire atomi di azoto che si riducono a NO e fornire ioni NO₃^- che vanno a formare il sale del Cd. Quest'ultimi mancano totalmente nel bilancio di massa, poiché l'azoto considerato fin qui era quello coinvolto nella semireazione di riduzione. Visto che in ogni molecola di sale ci sono 2 gruppi NO₃^- e che in tutto sono 6, essi vanno aggiunti dalla parte dei reagenti attraverso 6 nuove molecole di HNO₃ ossia al di fuori del blocco redox, che non si può più toccare, pena lo sbilanciamento degli elettroni. Dopodiché non resta che bilanciare H e O agendo sul numero di molecole d'acqua e, a cose fatte, accorpare le molecole di acido nitrico. In definitiva si ha:

La reazione bilanciata è quindi 3CdS + 8HNO₃ => 3Cd(NO₃)₂ + 3S + 2NO + 4H₂O.