Come bilanciare la reazione redox: mezzo e metodi esaustivi

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In questo articolo, "come bilanciare la reazione redox" vengono discussi brevemente diversi tipi di metodo di bilanciamento delle reazioni redox.

Reazione redox è fondamentalmente una reazione di trasferimento di elettroni. Gli elettroni vengono donati dall'agente riducente all'agente ossidante per guidare una reazione redox verso la direzione in avanti. Il bilanciamento di una reazione redox è essenziale per determinare il numero di elettroni coinvolti nella reazione redox.

Alcune domande frequenti con risposte su come bilanciare la reazione redox sono descritte in questo articolo.

Come bilanciare una reazione redox nel mezzo di base?

Per bilanciare qualsiasi reazione redox nel mezzo di base, è necessario mantenere questi passaggi seguenti.

  1.  La semireazione di ossidazione e riduzione sarà determinata nella prima fase.
  2. Poi il gli elementi partecipano a quelle mezze reazioni sarà bilanciato tenendo da parte ossigeno e idrogeno (O,H)
  3. Un H2O viene aggiunto allo stesso lato e 2OH- dall'altro lato per ogni ossigeno per bilanciare il numero di ossigeni nella reazione redox.

Facciamo un esempio di reazione redox equilibrato nel mezzo di base.

Ag(s) + Zn2+ (Aq)→ Ag2O(aq) + Zn(s)

  • Semireazione di ossidazione: 2Ag +2OH- → Ag2O + H2O+2e-——-1 nessuna equazione
  • Semireazione di riduzione: Zn2+ → Zn+2e- ————–2 nessuna equazione
  • (1nessuna equazione ×1)——- 2Ag + 2OH- → Ag2O + H2O+2e-
  • (2no equazione× 1)——- Zn2+→ Zn+2e-
  • Equazione bilanciata netta——- 2Ag + Zn2+ +2OH- → Ag2O+Zn+H2O

Per saperne di più segui: Formazione del legame peptidico: come, perché, dove, fatti esaustivi intorno ad esso

Come bilanciare una reazione redox in ambiente acido?

I passaggi per bilanciare la reazione redox in mezzo acido sono scritti sotto-

  1. Come il metodo di bilanciamento in mezzo basico, nella prima fase dovrebbe essere identificata la semireazione di ossidazione e riduzione.
  2. Il numero di tutti gli elementi partecipanti sarà bilanciato senza ossigeno e idrogeno.
  3. Per bilanciare ciascuno degli ossigeno su un lato dell'equazione una molecola d'acqua (H2O) sullo stesso lato e sull'altro lato H+ è aggiunto.

Prendiamo un esempio di un'equazione redox sbilanciata e vediamo i passaggi per bilanciare l'equazione.

Fe2+ + MnO4- → Fe3+ + Mn2+

  • Semireazione di ossidazione: Fe2+→Fe3+ + es-  ——–1 nessuna equazione                                                         
  • Semireazione di riduzione: MnO4- + 8H+ →Mn2+ + 4H2O+5e-——2 nessuna equazione
  • 1nessuna equazione × 5)——— 5Fe2+ → 5 Fe3+ + 5e-
  • 2no equazione ×1)———MnO4- + 8H+→ Mn2+ + 4H2O+5e-
  • L'equazione bilanciata netta è—— 5 Fe2+ +Mno4- + 8H+ → 5 Fe3+ + Mn2+ + 4H2O

Come bilanciare la reazione redox con il metodo della mezza reazione?

Un altro metodo per bilanciare la reazione redox è il "metodo della mezza reazione" o "metodo della mezza equazione". Qualsiasi reazione redox consiste in due semireazioni, l'ossidazione e la semireazione di riduzione. La ricerca dice che è un metodo migliore e adatto rispetto al metodo del numero di ossidazione per bilanciare la reazione redox.

Nella semireazione, gli atomi vengono bilanciati separatamente e dopo il bilanciamento di tutti gli atomi partecipanti si sviluppa la reazione redox bilanciata netta sommando le due semireazioni. Non solo gli atomi, gli elettroni coinvolti nella reazione redox dovrebbero essere bilanciati prima di sviluppare l'equazione bilanciata netta.

Facciamo un esempio per chiarire il metodo di bilanciamento.

Fe2+ (aq) +Cr2O72- (Aq) → Fe3+ (aq)+Cr3+ (Aq)

  • Semireazione di ossidazione: Fe2+ → Fe3+ + es- ———1 nessuna equazione
  • Semireazione di riduzione: Cr2O72- + 14H+ → 2Cr3+ + 7H2O+6e- —————- 2 nessuna equazione

14 numeri di H+ Vengono aggiunte 7 molecole d'acqua per bilanciare il numero totale di ossigeno e idrogeni.

  • (1nessuna equazione × 6) ———– 6Fe2+ → 6 Fe3+ + 6e-
  • (2no equazione ×1) ———– Cr2O72- + 14H+ → 2Cr3+ + 7H2O+6e-
  • L'equazione bilanciata netta è: Cr2O72- + 6 Fe2++ 14H+→ 2Cr3+ + 7H2O+6Fe3+

Per saperne di più, controlla: 11+ Esempio di reazione al primo ordine: spiegazioni dettagliate

Come bilanciare la reazione redox con il metodo del numero di ossidazione?

Uno dei metodi per bilanciare la reazione redox è il metodo del cambiamento del numero di ossidazione. Come tutti sappiamo, la reazione redox non è altro che la reazione di trasferimento di elettroni e il numero di ossidazione deve essere modificato a causa del trasferimento di elettroni.

Facciamo un esempio per chiarire.

Fe2O3 (s) + CO (g) → Fe(s) + CO2 (G)

Nell'esempio sopra, Fe viene ridotto al suo stato di ossidazione +3 allo stato di ossidazione 0 e il carbonio viene ossidato da Fe2O3 e il cambiamento dello stato di ossidazione avviene da +2 a +4.

come bilanciare la reazione redox
Reazione di ossidazione-riduzione

Pertanto, il numero di ossidazione aumenta per la semireazione di ossidazione è 2 e per la semireazione di riduzione il numero di ossidazione è diminuito di 3. Il numero minimo comune (LCM) di questi due numeri (2 e 3) è 6. Quindi, la semireazione di ossidazione e riduzione è moltiplicato rispettivamente per 3 e 2 per bilanciare l'equazione.

L'equazione bilanciata netta è:

3 Fe2O3 (s) + 2CO (g) → 3Fe(i) + 2CO2 (G)

Per saperne di più, controlla: 12+ Esempi di reazioni esotermiche: spiegazioni dettagliate

Come bilanciare una reazione redox con il metodo del numero di ossidazione in un mezzo acido?

Consideriamo un esempio per cancellare il metodo di bilanciamento della reazione redox.

HNO3 + H3comeO3 (Aq) → NO(g)+H3comeO4 (aq)+H2O (L)

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Bilanciamento della reazione redox

Il numero di ossidazione dell'azoto è diminuito da +5 a +2 e l'aumento dello stato di ossidazione di As è +2. L'aumento del numero di ossidazione deve essere uguale alla diminuzione del numero di ossidazione.

Questi due interi sono usati come coefficienti della reazione redox e posti davanti alle sostanze.

2 HNO3 + 3H3comeO3 (Aq) → 2NO(g) + 3H3comeO4 (aq) +H2O(l)

Come bilanciare una reazione redox con un solo reagente?

Formazione di più di un prodotto da un reagente in reazione redox prende il nome di reazione di sproporzione. L'unico reagente viene ossidato e ridotto simultaneamente.

Questi passaggi seguenti dovrebbero essere seguiti per bilanciare qualsiasi reazione di sproporzione-

  • È necessario determinare il numero di ossidazione sia del reagente che dei prodotti.
  • Identificare gli atomi per i quali i numeri di ossidazione vengono modificati da reagente a prodotto.
  • Alla fine gli interi vengono posti come coefficienti prima delle sostanze per bilanciare la reazione redox.

Facciamo un esempio per chiarire.

2CuCl → CuCl2 +Cu.

CuCl è solo un reagente in questa reazione redox. Si ossida a CuCl2 e ridotto a Cu molecolare alla volta. Il numero di ossidazione viene modificato per l'ossidazione è rispettivamente +1 e -1 per la riduzione. Pertanto, i coefficienti "2" vengono moltiplicati per il reagente e Cu per bilanciare questa equazione.

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Bilanciamento della reazione redox

Per saperne di più si prega di passare attraverso: 10+ Esempi di reazioni redox: spiegazioni dettagliate

Come bilanciare gli elettroni in una reazione redox?

Il bilanciamento degli elettroni guadagnati e persi durante una reazione redox è una parte molto importante di una reazione redox. Tutti i metodi utilizzati per bilanciare la reazione redox (metodo ione-elettrone, metodo del numero di ossidazione, metodo delle semiequazioni) devono prevedere il bilanciamento degli elettroni.

Per bilanciare gli elettroni in a reazione redox in questi passaggi sono seguiti-

  • Il primo passo per bilanciare gli elettroni è identificare la semireazione di ossidazione e riduzione.
  • Bilanciare queste due reazioni separatamente utilizzando qualsiasi metodo adatto.
  • Calcola gli elettroni che vengono persi nella semireazione di ossidazione e guadagnati nella semireazione di riduzione.
  • Alla fine due semiequazioni bilanciate vengono sommate tra loro per ottenere l'equazione di reazione redox bilanciata netta.

Facciamo un esempio-

Mg+Al3+ → Mg2+ + Al

  • Semireazione di ossidazione: Mg → Mg2+ + 2e- ———1 nessuna equazione
  • Semireazione di riduzione: Al3++ 3e- → Al ———-2 nessuna equazione
  • (1 nessuna equazione × 3)——— 3Mg → 3Mg2+ + 6e-
  • (2 nessuna equazione × 2)——— 2Al3++ 6e- → 2Al
  • Equazione bilanciata netta: 3Mg + 2Al3+→ 3Mg2+ +2Al

Relazione tra reazioni redox e reazione di ossidazione

In una reazione redox sia l'ossidazione che la riduzione avvengono simultaneamente in un'unica reazione. Se un reagente viene ossidato, l'altra reazione deve essere ridotta in quella reazione. Ma nella reazione di ossidazione qualsiasi sostanza viene ossidata solo dall'ossigeno o da qualsiasi altro agente ossidante.

Per esempio-

Il magnesio si ossida in presenza di ossigeno e forma ossido di magnesio (MgO) come prodotto. In questa reazione avviene solo l'ossidazione non la riduzione nella stessa reazione. Ma per la seguente reazione- Ce4+ +Fe2+ → Questo3+ +Fe3+. questo4+ si riduce a Ce3+ e Fe2+ si ossida a Fe3+ contemporaneamente. Quindi è un reazione redox.

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