BILANCIAMENTO DI REAZIONI REDOX (Ulteriori esempi)
Prendiamo in esame la seguente reazione:
K2Cr2O7 + HCl → CrCl3 + H2O
+ KCl + Cl2
Fase 1 (dissociazione in ioni)
K+ + Cr2O72- +
H+ + Cl- → Cr3+ + Cl- + K+
+ Cl- + H2O
+ Cl2
Fase 2 (Eliminazione di specie chimiche ripetute)
K+ + Cr2O72- +
H+ + Cl- → Cr3+ + Cl- + K+
+ Cl- + H2O
+ Cl2
K+ + Cr2O72- +
H+ + Cl- → Cr3+ + Cl- + K+ + H2O
+ Cl2
Fase 3 (Semplificazione equazione chimica)
K+ + Cr2O72- + H+ + Cl- → Cr3+ + Cl- +
K+ + H2O
+ Cl2
Si noti che Cl- è presente sia tra i
reagenti che tra i prodotti ma viene eliminato solo dai prodotti perché
altrimenti non ci sarebbero atomi di cloro per dare Cl2.
Cr2O72- + H+ + Cl- → Cr3+ + H2O
+ Cl2
Fase 4 (Costruzione e bilanciamento delle semireazioni)
Cr2O72- → 2 Cr3+
Il cromo è bilanciato ma dobbiamo aggiungere H2O
tra i prodotti per bilanciare l'ossigeno.
Cr2O72- → 2 Cr3+
+ 7 H2O
Abbiamo introdotto atomi di idrogeno che bilanceremo con H+.
Cr2O72- + 14 H+ → 2 Cr3+
+ 7 H2O
Contiamo le cariche. Sono 2 negative più 14 positive (totale
12 positive) tra i reagenti e 6 positive tra i prodotti per cui dovremo
aggiungere 6 elettroni ai reagenti e la semireazione sarà di riduzione.
Cr2O72- + 14 H+
+ 6 e- → 2 Cr3+
+ 7 H2O red
Seconda semireazione
2 Cl- → Cl2
Contiamo le cariche. 2 negative tra i reagenti, 0 tra i
prodotti. Aggiungiamo 2 elettroni tra i prodotti (reazione di ossidazione).
2 Cl- → Cl2 + 2 e-
ox
Fase 5 (Bilanciamento reciproco delle semireazioni in base agli elettroni scambiati)
| 1 2 |
Cr2O72- + 14 H+
+ 6 e- → 2 Cr3+ + 7 H2O |
| 3 6 |
2 Cl- → Cl2 + 2 e- |
La reazione complessiva è:
| 1 |
Cr2O72- + 14 H+
+ 6 e- → 2 Cr3+ + 7 H2O |
| 3 |
2 Cl- → Cl2 + 2 e- |
|
1 Cr2O72- + 14 H+ + 6 Cl- + 6 e- → 2 Cr3+ + 7 H2O + 3 Cl2+ 6 e- |
Fase 6 (Semplificazione della reazione redox bilanciata [in forma ionica])
Nessuna operazione
Fase 7 (Trasferimento dei coefficienti nella reazione originale [fase del chi me la da, dove la trovo])
Riportiamo i coefficienti e sottolineiamo.
1 K2Cr2O7 + 14 HCl → CrCl3 + H2O
+ KCl + Cl2
HCl ci dà sia la specie H+ che la specie Cl-.
Poiché ci deve dare 14 H+ e 6 Cl- avremo bisogno di 14 molecole di HCl; gli 8 Cl- in più serviranno a bilanciare la carica dei cationi presenti.
K2Cr2O7 + 14 HCl → 2 CrCl3 + 7 H2O + KCl + 3 Cl2
Fase 8 (Bilanciamento finale)
Alla fine delle fasi precedenti resta solo KCl non sottolineato
E' sufficiente controllare gli atomi di K per bilanciare e completare così l'esempio.
K2Cr2O7 + 14 HCl → 2 CrCl3 + 7 H2O + 2 KCl + 3 Cl2
La reazione bilanciata è la seguente:
K2Cr2O7 + 14 HCl → 2 CrCl3 + 7 H2O + 2 KCl + 3 Cl2