Reazione rompicapo: bilanciamento

Una reazione di ossidoriduzione può essere bilanciata con il metodo del numero di ossidazione o con il metodo delle semireazioni.
Vi sono poi reazioni in cui due specie si ossidano e una si riduce o viceversa che presentano un grado di difficoltà maggiore. Seguendo, tuttavia le regole indicate, si arriva con relativa facilità alla soluzione.

Una reazione che esula da quelle che sono abitualmente proposte è la seguente:
KI + O3 + H2O → I2 + O2 + KOH

Bilanciare questa reazione a vista è molto facile ma è richiesto di bilanciarla con il metodo delle semireazioni.

Dopo aver individuato che K+ è uno spettatore si può senz’altro scriverla come:
I + O3 + H2O → I2 + O2 + OH

Semireazioni

Pertanto la semireazione di ossidazione è:
I → I2

Dopo aver bilanciato la massa e la carica la semireazione diviene:
2 I → I2 + 2 e

Rimane quindi:
O3 + H2O →  O2 + OH
Si osserva che sia O3 che O2 hanno numero di ossidazione pari a zero.

Inoltre l’ossigeno sia in H2O che in OH ha numero di ossidazione pari a -2.

Si individuano quindi due semireazioni:
O3 → OH

e
H2O →  O2

Si bilanciano entrambe:

O3 + 3 H+ + 6 e → 3 OH
2 H2O →  O2 + 4 H+ + 4 e

Vi sono quindi tre semireazioni di cui due sono di ossidazione e una è di riduzione:

2 I → I2 + 2 e
2 H2O →  O2 + 4 H+ + 4 e
O3 + 3 H+ + 6 e → 3 OH

Il totale degli elettroni persi nelle prime due semireazioni sono pari a 2+4= 6 e il numero di elettroni acquistati nella semireazione di riduzione è pari a 6. Si possono quindi sommare membro a membro le tre semireazioni semplificando gli elettroni:

2 I + 2 H2O  + O3 + 3 H+ → I2 + O2 + 4 H+ + 3 OH

Si semplificano gli ioni H+ presenti a sinistra e a destra:

2 I + 2 H2O  + O3 → I2 + O2 +  H+ + 3 OH

Poiché H+ + OH → H2O

A destra si può scrivere:
2 I + 2 H2O  + O3 → I2 + O2 +  H2O + 2 OH

Si semplifica H2O a sinistra e a destra:
2 I +  H2O  + O3 → I2 + O2 + 2 OH

Infine si introduce lo ione spettatore:

2 KI +  H2O  + O3 → I2 + O2 + 2 KOH

la reazione è così bilanciata

ARGOMENTI

GLI ULTIMI ARGOMENTI

Silicato di sodio

Nanosensori

TI POTREBBE INTERESSARE

Resa percentuale in una reazione. Esercizi svolti e commentati

La resa percentuale di una reazione costituisce un modo per valutare l'economicità di una reazione industriale che può essere accantonata se è bassa. Si possono...

Bilanciamento redox in ambiente basico: esercizi svolti

Il bilanciamento di una reazione redox in ambiente basico  può avvenire con  il metodo delle semireazioni. Nel bilanciamento vanno eliminati di eventuali ioni spettatori...

Temperature di ebollizione di composti organici

Le temperature di ebollizione dei composti organici forniscono informazioni relative alle loro proprietà fisiche e alle caratteristiche della loro struttura e costituiscono una delle...