Bilanciatore di semireazioni redox (metodo delle semireazioni)
Basta inserire una semireazione non bilanciata come MnO4- -> Mn2+ perché lo strumento la bilanci automaticamente aggiungendo H+, H2O, OH- ed elettroni secondo il metodo delle semireazioni. Funziona sia in ambiente acido sia in ambiente basico.
Esempi di semireazioni redox ricorrenti
Alcune semireazioni frequenti nella chimica delle scuole superiori e dell'università, con il risultato già bilanciato. Usatele per verificare i vostri calcoli o per controllare le risposte.
| Nome della semireazione | Condizioni | Semireazione non bilanciata | Semireazione bilanciata |
|---|---|---|---|
| Riduzione dello ione permanganato (a Mn2+) | Ambiente acido (si bilancia con H+) | MnO4- → Mn2+ | MnO4- + 8H+ + 5e- → Mn2+ + 4H2O |
| Riduzione dello ione dicromato (a Cr3+) | Ambiente acido (si bilancia con H+) | Cr2O7^2- → Cr3+ | Cr2O7^2- + 14H+ + 6e- → 2Cr3+ + 7H2O |
| Ossidazione dello ione ferro(II) a ferro(III) | Ambiente acido (si bilancia con H+) | Fe2+ → Fe3+ | Fe2+ → Fe3+ + e- |
| Riduzione del cloro a ione cloruro | Ambiente acido (si bilancia con H+) | Cl2 → Cl- | Cl2 + 2e- → 2Cl- |
| Ossidazione dello ione solfito a solfato | Ambiente acido (si bilancia con H+) | SO3^2- → SO4^2- | SO3^2- + H2O → SO4^2- + 2H+ + 2e- |
| Riduzione dello ione nitrato a monossido di azoto | Ambiente acido (si bilancia con H+) | NO3- → NO | NO3- + 4H+ + 3e- → NO + 2H2O |
| Riduzione dello ione permanganato a biossido di manganese (in ambiente basico) | Ambiente basico (si bilancia con OH-) | MnO4- → MnO2 | MnO4- + 2H2O + 3e- → MnO2 + 4OH- |
Consigli per l'uso
- Per la carica degli ioni basta aggiungerla in coda, come in «Fe2+» o «Cl-». Per gli ioni poliatomici come SO4^2- la notazione con l'accento circonflesso evita interpretazioni sbagliate.
- Scegliendo l'ambiente basico, lo strumento risolve prima in ambiente acido e poi converte con gli OH-, così potete seguire lo stesso procedimento dei libri di testo.
- Leggendo i «passaggi del bilanciamento» nel pannello dei risultati ritrovate esattamente la logica del metodo: prima l'ossigeno, poi l'idrogeno, infine le cariche.
- Lo strumento tratta soltanto le semireazioni con un unico elemento centrale, cioè diverso da idrogeno e ossigeno. Le reazioni complesse in cui più elementi cambiano numero di ossidazione non rientrano nel suo ambito.
- Caricare con l'apposito pulsante una delle semireazioni di esempio, per vedere come viene presentato il risultato, aiuta a orientarsi prima di inserire la propria.
Domande frequenti
A proposito — le semireazioni e il funzionamento delle pile
Il concetto di semireazione non è soltanto una tecnica per bilanciare: è anche la base per capire come funzionano le pile, dalla pila di Volta a quella di Daniell fino alle comuni pile a secco. All'interno di una pila avvengono in modo indipendente un'ossidazione al polo negativo, cioè una semireazione che cede elettroni, e una riduzione al polo positivo, che li acquista; la corrente nasce dal passaggio di quegli elettroni attraverso il circuito esterno. Le semireazioni calcolate qui sono dunque esattamente ciò che accade a uno dei due elettrodi.
Le semireazioni che coinvolgono lo ione permanganato sono molto usate nelle titolazioni redox di laboratorio, perché il cambiamento di colore si vede benissimo. Il passaggio dal violetto intenso del MnO4- al rosa pallido, quasi incolore, del Mn2+ è impiegato da tempo come indicatore naturale del punto di equivalenza, senza bisogno di aggiungerne uno.
La ragione per cui in ambiente basico compaiono gli OH- è che in una soluzione basica la concentrazione di H+ è bassissima, praticamente trascurabile, e scriverli tali e quali nell'equazione sarebbe chimicamente poco sensato. I libri di testo descrivono di solito la conversione come «risolvere prima in ambiente acido e poi riscrivere con gli OH-», ed è proprio questo procedimento che lo strumento traduce in algoritmo.