In chimica esistono tipi di reazioni di riduzione e reazioni di ossidazione. Se le due reazioni si verificano contemporaneamente, la chiamiamo reazione redox. Durante una reazione redox, il numero di elettroni persi è uguale al numero di elettroni guadagnati.
Le reazioni redox si verificano nelle batterie e producono energia elettrica. Questa reazione può essere riscontrata anche nella corrosione o ruggine, nel processo di tintura dei capelli e nelle mele marce. La reazione redox sembra anche avere un impatto sull'apertura del buco dell'ozono dovuto all'uso di idrogeno liquido come combustibile.
Inoltre, le reazioni redox sono ampiamente utilizzate nei settori farmaceutico, biologico, industriale, metallurgico e agricolo. Questa reazione aiuta anche a catturare l'energia solare attraverso il processo di fotosintesi svolto dalle piante verdi.
Per bilanciare la reazione redox, possiamo farlo con due metodi, vale a dire il metodo del numero di ossidazione e il metodo degli ioni di elettroni.
Metodo del numero di ossidazione
Il metodo di equalizzazione delle reazioni redox utilizzando i numeri di ossidazione si basa sulla modifica dei numeri di ossidazione dell'agente ossidante e dell'agente riducente.
(Leggi anche: Tipi di reazioni Redox)
I passaggi per bilanciare un'equazione chimica con il metodo del numero di ossidazione sono i seguenti.
- Annota l'equazione scheletrica.
- Calcola i numeri di ossidazione per ogni elemento.
- Calcola l'aumento o la diminuzione del numero di ossidazione per atomo e identifica gli agenti ossidanti e riducenti.
- Se questi aumenti e diminuzioni non sono uguali, moltiplicare l'ossidante e l'agente riducente per gli interi appropriati per equalizzare l'aumento e la diminuzione totali dei numeri di ossidazione.
- Bilancia tutti gli atomi diversi da idrogeno e ossigeno.
- Bilancia l'idrogeno e l'ossigeno nei due passaggi seguenti.
- In un'atmosfera acida, aggiungere H 2 O molecole al lato carente di ossigeno e aggiungere atomi di idrogeno da ioni H + a lato idrogeno-carenti.
- In un'atmosfera alcalina aggiungere molecole di H 2 O al lato carente di ossigeno. Per l'idrogeno, aggiungi una molecola di H 2 O al lato carente di idrogeno e quindi aggiungi lo stesso numero di ioni OH sul lato opposto.
Metodo dello ione elettronico
Nel frattempo, il metodo di equalizzazione che utilizza ioni elettronici si basa sul principio che gli elettroni persi durante la reazione di semiossidazione sono gli stessi degli elettroni guadagnati durante la reazione di mezza riduzione.
I passaggi per bilanciare una reazione redox con il metodo degli ioni di elettroni sono:
- Annota l'equazione scheletrica.
- Calcola i numeri di ossidazione per ogni elemento.
- Identifica le specie ossidate e ridotte.
- Separare l'equazione scheletrica in due mezze reazioni, vale a dire reazioni di mezza ossidazione e reazioni di mezza riduzione.
- Bilancia separatamente le due mezze reazioni.
- Bilancia gli atomi degli elementi che hanno subito una variazione del numero di ossidazione.
- Aggiungi elettroni ai lati necessari per bilanciare la carica.
- Bilanciare gli atomi di ossigeno aggiungendo abbastanza H 2 O molecole sul lato carente di ossigeno.
- Bilanciare l'atomo H aggiungendo ioni H + (in ambiente acido o neutro) o aggiungendo le molecole H 2 O richieste sul lato carente dello stesso idrogeno e ioni OH sul lato opposto (allo stato alcalino).
- Moltiplicare le due mezze reazioni per il numero intero appropriato in modo che il numero totale di elettroni guadagnati in una metà reazione sia uguale al numero di elettroni persi nell'altra metà reazione.
