07x01 - Reazioni redox

Le reazioni di ossidoriduzione

Il trasferimento di elettroni

In generale, le reazioni in cui si verifica un trasferimento di elettroni da una specie chimica a un'altra sono chiamate reazioni di ossidoriduzione (o reazioni redox).
Le reazioni redox sono il risultato di due trasformazioni che avvengono contemporaneamente:

• La semireazione di ossidazione (ox), in cui una specie chimica cede elettroni e si ossida; questa viene detta riducente.

• La semireazione di riduzione (red), in cui una specie chimica acquista elettroni e si riduce; questa viene detta ossidante.

Multiple Select

Nelle reazioni di ossidoriduzione, la specie che acquista elettroni si:

• ossida

• riduce

• aumenta di NOX

• diminuisce di NOX

Multiple Select

Nelle reazioni di ossidoriduzione, la specie che cede elettroni si:

• ossida

• riduce

• aumenta di NOX

• diminuisce di NOX

Il trasferimento di elettroni

Nel caso dei metalli, questi elementi si trovano nel loro stato ridotto quando sono presenti come atomi e nello stato ossidato quando sono presenti come ioni

Il trasferimento di elettroni

Si consideri una soluzione acquosa di nitrato di argento AgNO₃ che contiene ioni Ag⁺ e NO₃^- ed è incolore.

Immergendo una lamina di rame (Cu) dopo un po' di tempo su di essa appare un solido grigio, mentre la soluzione si colora di verde, dovuta alla presenza di ioni Cu²⁺ mentre gli ioni NO₃^- rimangono immutati.

Il trasferimento di elettroni

La reazione che è avvenuta è:
Cu(s) + Ag⁺(aq) ⭢ Cu²⁺(aq) + Ag(s)
La trasformazione può essere suddivisa in due processi:
Cu(s) ⭢ Cu²⁺(aq) + 2e^-
Ag⁺(aq) + e^- ⭢ Ag(s)
Bilanciando gli elettroni scambiati dal rame all'argento si ottiene:
Cu(s) + 2Ag⁺(aq) ⭢ Cu²⁺(aq) + 2Ag(s)

Multiple Choice

Nella reazione Cu(s) + 2Ag⁺(aq) ⭢ Cu²⁺(aq) + 2Ag(s) qual è il metallo che si ossida?

• Il rame

• L'argento

Multiple Select

Nella reazione Cu(s) + 2Ag⁺(aq) ⭢ Cu²⁺(aq) + 2Ag(s) perché l'argento si riduce?

• Perché acquista elettroni

• Perché cede elettroni

• Perché il suo NOX aumenta

• Perché il suo NOX diminuisce

Alcune reazioni redox

Consideriamo la seguente reazione di scambio:

Zn(s) + 2 HCl(aq) ⭢ ZnCl₂(s) + H₂(g)

si può suddividere nelle 2 semireazioni:

Zn(s) ⭢ Zn²⁺(aq) + 2e^- (ossidazione ox)

2H⁺(aq) + 2e^- ⭢ H₂(g) (riduzione red)

Alcune reazioni redox

Alcune reazioni redox

Riconoscere le redox

In tutte le reazioni redox cambia il numero di ossidazione degli atomi che costituiscono le specie reagenti e le specie prodotte.

• Se il N.O. di un elemento di una specie reagente aumenta significa che l'elemento si ossida.

• Se il N.O. di un elemento di una specie reagente diminuisce significa che l'elemento si riduce.

Bilanciare le redox

Per bilanciare una redox occorre che il numero degli elettroni ceduti da una specie eguagli quello degli elettroni acquistati dall'altra.
1. La prima cosa da fare è assegnare i numeri di ossidazione a tutti gli elementi dei reagenti e dei prodotti di reazione.

Bilanciare le redox

2. Per ogni elemento scriviamo l'equazione che rappresenta la variazione del NOX. Il numero di elettroni acquistati o ceduti corrisponde alla diminuzione o all'aumento del NOX.

Multiple Choice

In queste due semireazioni qual è l'elemento che si ossida?

• Mn

• Fe

Multiple Choice

In queste due semireazioni qual è l'elemento che acquista elettroni?

• Mn

• Fe

Bilanciare le redox

3. Procediamo al bilanciamento degli elettroni, affinché quelli

ceduti siano numericamente uguali a quelli acquistati; in questo caso è sufficiente moltiplicare per 2 tutte le specie della semireazione di ossidazione ovvero quelle contenenti il ferro:

Bilanciare le redox

4. Riscriviamo l'equazione riportando i coefficienti stechiometrici delle specie interessate al trasferimento di elettroni:

Bilanciare le redox

4. Riscriviamo l'equazione riportando i coefficienti stechiometrici delle specie interessate al trasferimento di elettroni:

5. Completiamo infine il bilanciamento effettuando il consueto

conteggio degli atomi, tralasciando il coefficiente I:

Fill in the Blanks