Le reazioni di
ossidoriduzione
del prof. Roberto Bisceglia
Introduzione
Le reazioni di ossidoriduzioni o redox sono reazioni
nelle quali si ha variazione del numero di ossidazione ( n. o . ) di ioni o
atomi.
La specie chimica che si ossida cede elettroni ed aumenta il
numero di ossidazione.
La specie chimica che si riduce acquista quegli elettroni, diminuendo il numero di
ossidazione.
Ovviamente la specie chimica che si ossida funge da riducente mentre, al contrario, quella che si riduce funge da ossidante.
In una reazione ossidoriduttiva il bilancio delle cariche deve essere
uguale a zero.
Le reazioni redox possono essere proposte in due modi: in forma
molecolare ed in forma ionica.
Reazioni redox in forma molecolare: in esse sono descritti tutti
gli atomi, per lo più in forma di molecole indissociate, che partecipano alla reazione
complessiva, anche quelli che non entrano nella redox, in quanto non subiscono variazioni
del n.o. .
Reazioni redox
in forma ionica: in esse sono riportati solo gli ioni e le molecole indissociate
nelle quali avviene un cambiamento del n.o. ; tra i reagenti si trovano anche
ioni H+ , o ioni OH- ovvero molecole di H2O a seconda che la reazione
avvenga in ambiente acido, basico o neutro; anche nei prodotti di reazione si
trovano ioni H+ o ioni OH-,
ovvero molecole di H2O per il bilanciamento complessivo
delle cariche. Le molecole di H2O possono provenire
da combinazione di ioni H+ con ossigeno ceduto dalla
specie ossidante o dalla reazione 4OH----> 2H2O
+ O2.
Quando possibile è, quindi, preferibile rendere le reazioni molecolari in forma
ionica con il seguente metodo:
- Si attribuisce ad ogni atomo il n.o. e si verifica in quali esso subisca
una variazione.
- Si dissociano in ioni le molecole in cui degli atomi abbiano subito
modificazioni di n.o. . Questa dissociazione avviene per lo più per sali, acidi e basi
mentre non si dissociano le molecole biatomiche dei gas, gli ossidi di qualsiasi tipo ed
alcune molecole binarie quali NH3 , PH3 .
- Si osserva in quale ambiente avviene la reazione ( acido, basico o neutro
).
- Si scrive la reazione in forma ionica netta, comprendendo, quindi:
- a) - Ioni e molecole in cui varia il n.o.
- b) - Ioni H+ o ioni OH- , ovvero molecole di H2O
a seconda dellambiente di reazione.
- c) - Ioni H+ o ioni OH- , ovvero molecole di H2O
per il bilanciamento delle cariche.
es. K2Cr2O7 + KI + HNO3 ---->
KNO3 + Cr(NO3)3 + I2 + H2O :
si assegnano i numeri di ossidazione:
K2+1Cr2+6O7-2 + K+1I-1 + H+1N+5O3-2 ---->
K+1N+5O3-2 + Cr+3 (N+5O3-2)3 + I20 + H2 +1 O-2
Le specie chimiche
che modificano il n.o. e che, quindi, entrano nella redox sono quelle indicate.
Nel caso del K2Cr2O7solo Cr modifica il n.o. ma è necessario indicare tutto lo ione poliatomico Cr2O7+2 piuttosto
che lo singolo ione. Tale procedura si dovrà rispettare anche nel caso degli
altri residui acidi (es. NO-3,,
SO42- CO32- , etc.).
Lambiente è acido per presenza di HNO3 , per cui si
riportano gli ioni H+.
La reazione è così resa in forma ionica netta e non bilanciata:
Cr2O7-2 +
I - +
H+ ---->Cr3+ + I2 + H2O .
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