Altri dubbi sulle reazioni redox…

Rosanna ha scritto:
Salve professoressa, ho dei dubbi riguardo alle reazioni di ossidoriduzione. In particolare su queste.

1) Cl₂ + NH₃ → N₂H₄ + NH₄Cl

Ho determinato i numeri di ossidazione e alla fine ho trovato che il cloro si riduce perché passa da zero a -1 mentre l’azoto si ossida perché passa da -3 a -2.
Poiché due atomi di cloro si riducono e un atomo di azoto si ossida, devo mettere un due davanti a NH₄Cl.
Dato che un atomo di azoto si ossida e due si riducono, devo mettere un 2 davanti a NH₃. Così facendo, mi ritrovo con 4 atomi di azoto a destra e due a sinistra. Il professore ci ha detto che una volta messi i coefficienti questi non si possono modificare. Quindi come faccio ad avere 4 atomi di azoto anche a destra?

2) Fe(OH)₂ + O₂ + H₂O → Fe(OH)₃

Spero mi possa aiutare. Grazie in anticipo.

Ecco l’aiuto:

Per quanto riguarda la prima reazione, devi tenere presente che, una volta bilanciato il numero di elettroni acquistati dalla specie che si riduce e persi dalla specie che si ossida, non possono essere modificati i coefficienti risultanti. A volte però, una stessa specie, in questo caso l’ammoniaca NH₃, può partecipare alla reazione complessiva sia scambiando elettroni sia fungendo da agente salificante. Per formare due moli di NH₄Cl, infatti, servono due moli di NH₃ (in questa trasformazione non varia il numero di ossidazione dell’azoto, che resta sempre uguale -3), che andranno ad aggiungersi alle due moli di NH₃ direttamente coinvolte nella redox. Il bilanciamento, pertanto, deve procedere in questo modo:

Cl₂ +  2 e^- →  2 Cl^-

 2 N^-3 → 2 N^-2  +  2 e^-

Cl₂ +  2 NH₃ → N₂H₄ + 2 NH₄Cl   bilanciamento elettroni

Cl₂ +  2 NH_{3 (redox)} + 2 NH_{3 (salificazione)} → N₂H₄ + 2 NH₄Cl   bilanciamento di massa

Cl₂ +  4 NH₃ → N₂H₄ + 2 NH₄Cl   bilanciamento complessivo

Nella seconda reazione si ha:

O₂ + 4 e^- → 2 O^-2 4×(Fe⁺² → Fe⁺³  +  e^-)

 4 Fe(OH)₂ + O₂ + H₂O → 4 Fe(OH)₃    bilanciamento elettroni

4 Fe(OH)₂ + O₂ + 2 H₂O → 4 Fe(OH)₃    bilanciamento di massa

In questo caso, invece, gli atomi di ossigeno che partecipano alla reazione redox, cioè le molecole O₂, sono ben distinti da quelli che partecipano al bilancio di massa, cioè quelli presenti negli ioni OH^- e nelle molecole di acqua, il cui numero di ossidazione non cambia durante la reazione. il bilanciamento, pertanto, procede senza apparenti anomalie.

Tutto chiaro, ora?