Come bilanciare le reazioni in cui più specie si ossidano o si riducono
Quando si incontrano reazioni in cui più specie si ossidano o si riducono, si possono presentare difficoltà nel bilanciamento. Il bilanciamento di una reazione significa trovare i coefficienti stechiometrici per le sostanze coinvolte, garantendo la conservazione della massa e della carica. In altre parole, la somma delle cariche delle sostanze reagenti deve essere uguale a quella delle sostanze prodotte.
Per bilanciare le reazioni redox in cui più specie si ossidano o riducono, è possibile utilizzare il metodo del numero di ossidazione o il metodo delle semireazioni. Questi metodi aiutano a garantire che il numero di elettroni acquisiti dalla sostanza che si riduce sia uguale al numero di elettroni ceduti dalla sostanza che si ossida.
Di seguito sono presentati alcuni esercizi svolti, fornendo anche la metodologia utilizzata per bilanciare le reazioni.
1) FeS + NO3- → Fe3+ + SO4^2- + NO
Inizialmente, identifichiamo le specie che si ossidano o si riducono e scriviamo le rispettive semireazioni. Ad esempio, considerando l’ossidazione del solfuro di ferro (II) (FeS) con numero di ossidazione +2, la prima semireazione sarà Fe2+ → Fe3+ e così via. Dopo aver bilanciato le semireazioni, sommiamo membro a membro e semplifichiamo per ottenere la reazione bilanciata.
2) CrI3 + Cl2 → CrO4^2- + IO4^- + Cl^- (soluzione basica)
Nel caso di questa reazione, si procede con l’individuazione delle specie che si ossidano o si riducono, scrivendo le semireazioni corrispondenti. Dopo aver bilanciato le semireazioni, si sommano membro a membro e si semplifica per ottenere la reazione bilanciata, considerando anche la soluzione basica.
3) Sb2S3 + Na2CO3 + C → Sb + Na2S + CO
Per questa reazione, si eliminano gli ioni spettatori e si riscrive la reazione in forma ionica. Si bilanciano le semireazioni corrispondenti e si semplifica il risultato ottenuto per arrivare alla reazione bilanciata.
In sintesi, il bilanciamento delle reazioni in cui più specie si ossidano o si riducono può essere affrontato utilizzando i metodi appropriati e seguendo i passaggi corretti per garantire il corretto bilanciamento delle semireazioni e quindi della reazione complessiva.
Bilanciare le reazioni chimiche: metodologia e esempi
Quando si bilancia una reazione chimica è essenziale tenere conto dei passaggi specifici che portano all’equilibrio delle equazioni. Nel caso di composti complessi come l’antimonio e il bismuto, è utile seguire un approccio dettagliato al fine di garantire un corretto bilanciamento.
Iniziamo con l’esempio della reazione chimica coinvolgente l’antimonio (Sb) e i carbonati (CO32-), che porta alla formazione di triossido di antimonio (Sb2S3), carbonio (C) e l’aggiunta dei cationi sodio (Na2CO3). La reazione bilanciata risulta 2 Sb3+ + 3 CO32- + 6 C → 2 Sb + 9 CO.
In un caso simile, per bilanciare la reazione coinvolgente il bismuto (Bi), l’alluminio (Al) e l’idrossido di sodio (NaOH), si partirebbe dall’equazione chimica Bi(NO3)3 + Al + NaOH → Bi + NH3 + NaAlO2. Seguendo una serie di passaggi mirati, si giunge al corretto bilanciamento della reazione.
È fondamentale comprendere il ruolo degli ioni spettatori e dell’ambiente chimico (acido o basico) al fine di garantire un bilanciamento accurato delle reazioni. Seguendo gli specifici passaggi e considerando i dettagli della composizione chimica di ciascun elemento, è possibile giungere a una corretta equazione bilanciata.