REDOX: chimica per i test di ammissione all'università

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TEST
Esercitati con i quiz su questo argomento

Le reazioni REDOX sono reazioni chimiche caratterizzate dallo scambio di elettroni tra gli elementi coinvolti.
Si possono riconoscere se, dopo aver attribuito i numeri di ossidazione a tutti gli elementi coinvolti,
si nota una variazione del numero di ossidazione di più elementi nel passaggio da reagenti a prodotti.
Ad esempio:
Cl₂ + NaOH → NaClO₃ + NaCl + H₂O
Attribuiamo i numeri di ossidazione:
Cl⁰₂ + Na⁺¹O^-2H⁺¹ → Na⁺¹Cl⁺⁵O^-2₃ + Na⁺¹Cl^-1 + H⁺¹₂O^-2
In questo caso il cloro molecolare (presente nei reagenti) varia il suo numero di ossidazione passando nei prodotti,
in parte da 0 a -1 e in parte da 0 a +5

Quando un elemento diminuisce il suo numero di ossidazione si dice che si è ridotto,
ovvero ha acquistato elettroni (assumendo cariche negative), e viene chiamato elemento ossidante.
Quando un elemento aumenta il suo numero di ossidazione si dice che si è ossidata,
ovvero ha ceduto elettroni (ha ceduto cariche negative), e viene chiamato riducente.

Le reazioni REDOX devono sottostare alla legge di Lavoisier (nulla si crea, nulla si distrugge),
quindi gli elettroni ceduti da un elemento devono essere acquistati da un altro.
Ne deriva che se individuiamo in una reazione una riduzione, dovremo trovare anche un'ossidazione, e viceversa.

Il bilanciamento di queste reazioni appare più complesso delle normali reazioni,
ogni diverso metodo di bilanciamento che si può imparare lo si capisce se ci si ricorda di bilanciare anche gli elettroni coinvolti.

Ma...

Come bilanciare una REDOX?

Riprendiamo l'esempio precedente:
Cl₂ + NaOH → NaClO₃ + NaCl + H₂O
Ad ogni elemento avevamo assegnato il numero di ossidazione
Come assegnare il numero di ossidazione?
Cl⁰₂ + Na⁺¹O^-2H⁺¹ → Na⁺¹Cl⁺⁵O^-2₃ + Na⁺¹Cl^-1 + H⁺¹₂O^-2
Ora avevamo notato che il Cl₂ biatomico si scomponeva e:
Quello che va nel NaClO₃ subisce variazione di numero di ossidazione pari a |5|
Quello che va nel NaCl subisce variazione di numero di ossidazione pari a |1|
Nei prodotti scriviamo come numero di bilanciamento la variazione di numero di ossidazione dell'altro composto;
Nel nostro caso nei prodotti avremo: 5NaCl e 1NaClO₃ quindi:
Cl₂ + NaOH → 1NaClO₃ + 5NaCl + H₂O
Bilanciamo i reagenti cominciando dagli elementi ossidoriducenti, lasciando per ultimi Ossigeno e Idrogeno, avendo cura di non cambiare le cifre già scritte.
Quindi, nel nostro esempio cominciamo con il cloro:
Cl₂ + NaOH → 1NaClO₃ + 5NaCl + H₂O
Abbiamo 6 atomi di cloro nei prodotti, dobbiamo prevedere 6 atomi di cloro nei reagenti, allora:
3Cl₂ + NaOH → 1NaClO₃ + 5NaCl + H₂O
Abbiamo 6 atomi di sodio nei prodotti, dobbiamo prevederne 6 nei reagenti, allora:
3Cl₂ + 6NaOH → 1NaClO₃ + 5NaCl + H₂O
Passiamo all'ossigeno: Ne abbiamo 6 nei reagenti, per averne altrettanto nei prodotti ce ne servono 3 forniti dall'H₂O , quindi:
3Cl₂ + 6NaOH → 1NaClO₃ + 5NaCl + 3H₂O
Controlliamo l'idrogeno come prova di aver fatto tutto giusto:
6H nei reagenti, 6H nei prodotti.
Abbiamo bilanciato correttamente la nostra reazione di ossidoriduzione.

APPROFONDIMENTO
Ripassa i concetti fondamentali da sapere su questo argomento