Di Jack Brubaker | Aggiornato il 30 agosto 2022

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Le reazioni di ossidoriduzione, o “redox”, sono una pietra angolare delle trasformazioni chimiche. Implicano il trasferimento di elettroni tra specie:gli elettroni persi vengono ossidati, gli elettroni acquistati vengono ridotti. Il bilanciamento di un'equazione chimica garantisce che ogni atomo e ogni carica appaiano su entrambi i lati, rispettando la conservazione della massa e della carica, principi fondamentali della prima legge della termodinamica. Le reazioni redox fanno un ulteriore passo avanti bilanciando anche il conteggio degli elettroni.

Passaggio 1:identifica l'ossidazione e la riduzione

Scrivi la reazione sbilanciata e determina quali atomi cambiano stato di ossidazione. Ad esempio, nella reazione acida:

MnO₄ ^–  + C₂ O₄ ^2–  + H ⁺  → Mn ²⁺  + CO₂  + H₂ O

Poiché l'ossigeno porta quasi sempre una carica –2, la carica complessiva –1 di MnO₄ ^– costringe il manganese ad avere uno stato di ossidazione +7. In do₂ O₄ ^2– , ogni carbonio è +3. Dopo la reazione, Mn è +2 e il carbonio è +4:il manganese viene ridotto, il carbonio viene ossidato.

Passaggio 2:scrivi mezze reazioni con gli elettroni

Esprimere l'ossidazione e la riduzione come semireazioni separate, aggiungendo elettroni per bilanciare la carica:

Riduzione:  MnO₄ ^–  + 8 H ⁺  + 5 e ^–  → Mn ²⁺  + 4 H₂ O

Ossidazione:  C₂ O₄ ^2–  → 2 CO₂  + 2 e ^–

Passaggio 3:equalizza il trasferimento di elettroni

Ridimensionare le semireazioni in modo che i conteggi degli elettroni corrispondano. La fase di riduzione richiede 5 elettroni; il passaggio di ossidazione solo 2. Moltiplicare la riduzione per 2 e l'ossidazione per 5:

2 MnO₄ ^–  + 16 H ⁺  + 10 e ^–  → 2 Mn ²⁺  + 8 H₂ O

5 C₂ O₄ ^2–  → 10 CO₂  + 10 e ^–

Passaggio 4:combina e annulla

La somma delle due semireazioni bilanciate annulla gli elettroni:

2 MnO₄ ^–  + 16 H ⁺  + 5 C₂ O₄ ^2–  → 2 Mn ²⁺  + 8 H₂ O + 10 CO₂

Questa è l'equazione redox completamente bilanciata.

Seguendo questi passaggi sistematici, puoi bilanciare con sicurezza qualsiasi reazione redox, sia in un ambiente di laboratorio che in corsi accademici.