Bilanciamento redox in ambiente basico

Per bilanciare una reazione redox in ambiente basico si può usare il metodo delle semireazioni che prevede, come primo passaggio, l’eliminazione di eventuali ioni spettatori ovvero di quelle specie che non variano il numero di ossidazione nel corso della reazione.

Vanno poi seguiti in sequenza i seguenti passaggi:

  • Separare la reazione in due semireazioni
  • Bilanciare la massa
  • Aggiungere ossigeno, dove è mancante, sotto forma di acqua
  • Aggiungere idrogeno, dove è mancante, sotto forma di H+
  • Contare la carica netta a sinistra e a destra di ciascuna semireazione e aggiungere elettroni dal lato dove mancano
  • Per ottenere una reazione bilanciata moltiplicare ciascuna semireazione per un opportuno coefficiente tale che quando le due semireazioni sono sommate gli elettroni si semplificano.
  • Sommare membro a membro le due semireazioni e semplificare
  • Se la reazione avviene in ambiente basico, aggiungere a sinistra e a destra di ogni semireazione, tanti OHquanti sono gli H+ che sono presenti nella semireazione. Combinare H+e OH (ricordando che H+ + OH= H2O) e semplificare con eventuali altre molecole di acqua presenti. A questo punto si dispone di due semireazioni, ognuna delle quali è bilanciata in cui, tuttavia compaiono elettroni sulla sinistra di una e sulla destra dell’altra.

Quest’ultimo punto può essere anticipato tra il sesto e il settimo punto

 

Esercizi

Bilanciare le seguenti reazioni in ambiente basico:

  • NO3 + Zn → NH3 + ZnO22-

Le due semireazioni sono:

NO3  → NH3

Zn → ZnO22-

Si aggiunge l’ossigeno dove è mancante e le due semireazioni diventano:

NO3  → NH3 + 3 H2O

Zn + 2 H2O → ZnO22-

Si aggiunge l’idrogeno dove è mancante e le due semireazioni diventano:

NO3  + 9 H+ → NH3 + 3 H2O

Zn + 2 H2O → ZnO22- + 4 H+

Nella prima semireazione la carica netta a sinistra è +8 mentre nella seconda a destra +2.  Si aggiungono gli elettroni:

NO3  + 9 H+ + 8 e → NH3 + 3 H2O

Zn + 2 H2O → ZnO22- + 4 H+ + 2 e

Si moltiplica la seconda semireazione per 4 in modo che gli elettroni scambiati siano 8

NO3  + 9 H+ + 8 e → NH3 + 3 H2O

4 Zn + 8 H2O → 4 ZnO22- + 16 H+ + 8 e

Si somma membro a membro e si semplifica:

NO3  + 4 Zn + 5 H2O → NH3 + 4 ZnO22- + 7 H+

Si aggiungono 7 OH a sinistra e a destra (7 H+ + 7 OH = 7 H2O) e si semplifica l’acqua:

NO3  + 4 Zn + 7 OH → NH3 + 4 ZnO22- + 2 H2O

 

  • Ni(OH)2 + N2H4 → Ni + N2

Le due semireazioni sono:

Ni(OH)2 → Ni

N2H4  → N2

Si aggiunge l’ossigeno dove è mancante e le due semireazioni diventano:

Ni(OH)2 → Ni + 2 H2O

N2H4  → N2

Si aggiunge l’idrogeno dove è mancante e le due semireazioni diventano:

Ni(OH)2 + 2 H+ → Ni + 2 H2O

N2H4  → N2 + 4 H+

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Author: Chimicamo

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