Come si fa il bilanciamento delle reazioni redox in ambiente acido? Vediamolo insieme.

Le reazioni redox sono reazioni chimiche in cui avviene un trasferimento di elettroni da una specie chimica a un’altra.

Un esempio di bilanciamento redox in ambiente acido

Vediamo con un esempio pratico come bilanciare una reazione redox che si verifica in ambiente acido (cioè in cui ci sono più ioni H⁺ che ioni OH^–):

Cr₂O₇^2-_(aq) + Cl^–_(aq) → Cr³⁺_(aq) + Cl_2(g)

Utilizziamo il metodo delle semireazioni, che è quello più adatto per questo genere di bilanciamenti.

La prima cosa da fare è assegnare il numero di ossidazione a tutte le specie chimiche presenti:

A questo punto dividiamo l’equazione chimica nelle due semireazioni:

Riduzione

Ossidazione

Bilanciamo ora le masse di ciascuna semireazione, aggiungendo poi una molecola di H₂O per ogni atomo di O e uno ione H⁺ per ogni atomo di H:

Cr₂O₇^2- + 14H⁺ → 2Cr³⁺ + 7H₂O

2Cl^– → Cl₂

Adesso calcoliamo il numero di elettroni acquistati e ceduti nelle due semireazioni.

Dato che per ogni elettrone acquistato il n.o. diminuisce di 1, mentre per ogni elettrone ceduto il n.o. aumenta di 1, sappiamo che:

• Cr ha acquistato 6 elettroni (da +12 è passato a +6)
• Cl ha ceduto 2 elettroni (da -2 è passato a 0)

Ricordiamoci che il n.o. deve essere moltiplicato per l’indice e per il coefficiente stechiometrico della specie chimica, quando calcoliamo gli elettroni acquistati e ceduti.

Sommiamo ora questi elettroni alle rispettive semireazioni, bilanciando così la carica sia della riduzione sia dell’ossidazione:

Cr₂O₇^2- + 14H⁺ + 6e^– → 2Cr³⁺ + 7H₂O

2Cl^– → Cl₂ + 2e^–

Terminati questi passaggi, bilanciamo il numero di elettroni acquistati e ceduti. Per farlo, riduciamo ai minimi termini 6 e 2, moltiplicando poi per ciascun risultato la reazione della specie chimica opposta:

\frac{6}{2}=3

\frac{2}{2}=1

Moltiplichiamo quindi per 3 la semireazione di ossidazione e per 1 la semireazione di riduzione:

Cr₂O₇^2- + 14H⁺ + 6e^– → 2Cr³⁺ + 7H₂O

6Cl^– → 3Cl₂ + 6e^–

Adesso uniamo le due semireazioni (semplificando le specie chimiche uguali):

Cr₂O₇^2- + 14H⁺ + 6Cl^– → 2Cr³⁺ + 7H₂O + 3Cl₂

Infine, controlliamo tutte le altre specie chimiche e, se ce n’è bisogno, le bilanciamo (qui va già tutto bene, per cui non dobbiamo fare alcuna aggiunta).

Dato che ci troviamo in ambiente acido, il bilanciamento termina qui.

Se però fossimo in ambiente basico, dovremmo contare gli ioni H⁺ e aggiungere lo stesso numero di ioni OH^– sia a sinistra sia a destra della freccia.