BILANCIAMENTO REDOX CON IL METODO DEL N° OSSIDAZIONE

Es. bilanciare in ambiente basico la seguente redox: 

CrI₃  +  Cl₂    -->  CrO₄^2-  + IO₃^-  +  Cl^-

Notiamo che sono ben tre gli atomi coinvolti dal passaggio degli e-.

Innanzitutto bilanciamo i "pedici" degli atomi interessati dal passaggio degli e-,

con dei coefficienti dall'altro lato: 

CrI₃  +  Cl₂  -->  CrO₄^2-   +   3IO₃^-  +  2Cl^-

si riduce il Cl₂ da 0 a -1 , e dato che sono 2 gli atomi di cloro coinvolti, 

vengono acquistati 2e-

Si ossidano due specie, ovvero il Cr da +3 a +6, e 3 atomi di iodio da -1 a +5 ( 6 x 3 = 18 e- persi per tutti e 3 gli atomi di iodio) : 

in totale 21 e- persi.

Quindi per rendere = n° e- persi ed acquistati, basta moltiplicare x 21 davanti al Cl, e x 2 davanti a Cr e I:

 

2CrI₃  +  21Cl₂  -->  2CrO₄^2-  +  6IO₃^-   +  42Cl^-

 

Bilancio cariche: a sx 0 cariche, a dx 52 cariche ^-, 

per cui basta aggiungerle a sx sottoforma di 52 OH^-:

 

2CrI₃  +  21Cl₂   +  52OH^-   -->  2CrO₄^2-  +  6IO₃^-  +  42Cl^-  +  26H₂O

 

Gli idrogeni sono bilanciati sottoforma di 26H₂O, e gli atomi di ossigeno risultano automaticamente bilanciati.

Notare quanto risulti  logico e rapido tale metodo del NUMERO DI OSSIDAZIONE, nonché adatto anke per le reazioni + complicate!

Ecco alcune redox "pazzesche", postate in rete:  

                                      

__-2__-2______+5__________+4_________+6________-1

a) CH₄S + NH₄ClO₃ + NH₃ → CO₂ + (NH₄)₂SO₄ + NH₄Cl + H₂O

                  

Il C si ossida da -2 a +4, cedendo 6e-; l'S si ossida da -2 a +6, cedendo 8e-.

=> nell'ossidazione, persi 14 e- totali.

Il Cl si riduce da +5 a -1.

=> nella riduzione, acquistati 6e-.

Per rendere = n°e- acquistati e persi, basta moltiplicare x 3 davanti a C e S, e x 7 davanti al Cl:

3CH₄S + 7NH₄ClO₃ + NH₃ → 3CO₂ + 3(NH₄)₂SO₄ + 7NH₄Cl + H₂O

poi bilanci gli atomi spettatori, ovvero il cui n° ossidazione è rimasto invariato, e questo è l'N, mettendo 6 davanti a NH₃:

3CH₄S + 7NH₄ClO₃ + 6NH₃ → 3CO₂ + 3(NH₄)₂SO₄+7NH₄Cl+H₂O

Quindi bilanci gli H, aggiungendo 3H₂O:

3CH₄S + 7NH₄ClO₃ + 6NH₃ → 3CO₂ + 3(NH₄)₂SO₄ + 7NH₄Cl+3H₂O

Controlli gli Ossigeni 21 ok.

__+1+4-3-2__+5_____________+2_________________+2-3__0_____+6
b) CuCNS + KIO₃+ H₃PO₄ → Cu₃(PO₄)₂ + K₂HPO₄ + HCN + I₂ + KHSO₄ + H₂O

innanzi tutto, essendoci già dei pedici per gli atomi che variano il n° ossidazione,

li bilanci subito:

3CuCNS + 2KIO₃ + H₃PO₄  → Cu₃(PO₄)₂ + K₂HPO₄ + 3HCN + I₂+3KHSO₄+H₂O

Si ossidano:

i 3Cu da +1 a +2, cedendo, tutti e 3, 3e-;

i 3S da -2 a +6 cedendo, tutti e 3,  24e- => 27e- totali nell'ossidazione.

Si riducono:

i 3C da +4 a +2, acquistando, tutti e 3, 6e-;

i 2Iodio da +5 a 0, acquistando, tutti e 2, 10e- => 16e- totali nella riduzione

Ma notiamo che il C, pur riducendosi, sta nello stesso composto CuCNS, insieme a Cu e S, che invece si ossidano,

quindi per ora moltiplichiamo x 10 davanti a Cu e S (tenendo conto dei 10 e- dello Iodio..):

30CuCNS + 2KIO₃ + H₃PO₄ = 10Cu₃(PO₄)₂ + K₂HPO₄ + 30HCN + I₂ + 30KHSO₄ + H₂O

in tal modo per l'ossidazione, già “passano” ben 270 e- ,

e notare che abbiamo messo già 30 davanti al C, per il quale “passano” 60 e-.

quindi mancano 270-60= 210e-, che dovranno “passare” per lo iodio, quindi basta moltiplicare ( si fa per dire, questa redox è complessa ), per 21 lo iodio:

30CuCNS + 42KIO₃ + H₃PO₄ = 10Cu₃(PO₄)₂ + K₂HPO₄ + 30HCN + 21 I₂ + 30KHSO₄ + H₂O

ora spettatori K e P:

30CuCNS + 42KIO₃ + 26H₃PO₄ = 10Cu₃(PO₄)₂ + 6K₂HPO₄ + 30HCN + 21 I₂ + 30KHSO₄ + H₂O

bilancio H, con 6H₂O:

30CuCNS + 42KIO₃ + 26H₃PO₄ = 10Cu₃(PO₄)₂ + 6K₂HPO₄ + 30HCN + 21 I₂ + 30KHSO₄ + 6H₂O

Verifica Ossigeno: 230 ok!

c)

Essendoci dei pedici, abbiamo bilanciato subito gli atomi che variano il n° ossidazione:

+2+2 -2___+1_____________+7_______+6_______-1

MnS₂O₃ + Cl₂O + KOH = KMnO₄ + 2K₂SO₄ + 2KCl + H₂O

Ossid.: [ Mn 5e-, i 2S da +2 a +6 cedono, tutti e due, 8e-] in totale persi 13 e-

Riduz.: i 2Cl acquistano , tutti e due, 4e-

Quindi moltiplichi x 4 davanti a Mn e S, e x 13 davanti al Cl:

4MnS₂O₃ + 13Cl₂O + KOH = 4KMnO₄ + 8K₂SO₄ + 26KCl + H₂O

Ora bilanci il K+ spettatore, mettendo 46KOH a sx:

4MnS₂O₃ + 13Cl₂O + 46KOH = 4KMnO₄ + 8K₂SO₄ + 26KCl + H₂O

Gli H:

4MnS₂O₃ + 13Cl₂O + 46KOH = 4KMnO₄ + 8K₂SO₄ + 26KCl + 23H₂O

Verifica Ossigeno: 71 !