Lezione 4
Reazione redox
Una reazione redox è una reazione di ossidoriduzione, ovvero
una reazione chimica nella quale la densità elettronica si sposta
da una specie all’altra.
Un elemento si riduce quando riduce il suo nox (acquista elettroni)
Un elemento si ossida quando aumenta il suo nox (perde elettroni)
La molecola contenente l’elemento che si riduce è detta ossidante
La molecola contenente l’elemento che si ossida è detta riducente
Riducente
Ossidante
Si ossida
Forma Ossidata
Si riduce
Forma ridotta
Nelle equazioni redox, il numero totale degli elettroni acquistati deve
essere uguale al numero totale di quelli ceduti.
Metodo diretto
1. Identificare il numero di ossidazione delle sostanze che
partecipano alla reazione.
2. Identificare tutte le specie che subiscono ossidazione o
riduzione
3. Moltiplicare ogni sostanza per un coefficiente in maniera tale
che il numero di elettroni ceduti e acquistati dalle specie che
subiscono la reazione redox sia lo stesso.
4. Riportare ogni coefficiente nella reazione totale.
5. Controllare che l’equazione sia bilanciata rispetto alle masse,
dapprima mettendo opportuni coefficienti alle sostanze che
non hanno subito ossidoriduzione, ed infine, eventualmente
bilanciare idrogeno ed ossigeno aggiungendo molecole di
acqua
HNO3 + H2S = NO + S + H2O
23234
Reazioni di disproporzione o
dismutamento
La stessa specie chimica agisce da riducente e da
ossidante. Il bilanciamento si esegue con il metodo
diretto. È utile sdoppiare la molecola della suddetta
specie chimica
Cl2 + NaOH  NaCl + NaClO3 + H2O
36513
Redox in forma ionica
in ambiente acido
Le sostanze sono presenti in forma ionica. Il
bilanciamento si esegue con il metodo diretto ma
prima di bilanciare la massa occorre bilanciare le
cariche ricorrendo agli ioni H+.
I2(s) + ClO3¯(aq) + H2O  IO3¯(aq) + Cl¯(aq) + H+
Non sono sempre indicati!
353656
Redox in forma ionica
in ambiente basico
Le sostanze sono presenti in forma ionica. Il
bilanciamento si esegue con il metodo diretto ma
prima di bilanciare la massa occorre bilanciare le
cariche ricorrendo agli ioni OH¯.
Cr(OH)3(s) + ClO¯ + OH¯ = CrO42¯ + Cl¯ + H2O
Non sono sempre indicati!
234235
Cu + HNO3  Cu(NO3)2 + NO + H2O
38324
CoCl2 + Na2O2 + NaOH + H2O  Co(OH)3 + NaCl
212224
Provare a bilanciare la suddetta reazione
scrivendo un sistema di equazioni… 
Scrivere un sistema di equazioni equivale a risolvere il
bilanciamento della equazione con il metodo “per intuizione”
aCoCl2 + bNa2O2 + cNaOH + dH2O  eCo(OH)3 + fNaCl
Si scrivono una serie di equazioni di bilancio degli elementi
Co:
Cl:
Na:
O:
H:
a=e
2a = f
2b + c = f
2b + c + d = 3e
c + 2d = 3e
Risolvendo il sistema in
funzione di a ottengo:
Affinché i coefficienti stechiometrici siano dei
numeri interi il più piccolo possibile dovrà essere
a=2
e=a
f = 2a
d=a
c=a
b = a/2
NOTA: Se la reazione fosse scritta in forma ionica ci vorrebbe anche una
equazione per bilanciare le cariche!
Da sito politecnico
Bilanciare la seguente reazione di ossidoriduzione: Ca3(PO4)2 +
SiO2 + C → CaSiO3 + P + CO (g)
(orto)fosfato di calcio + anidride silicica (silice) + carbonio  metasilicato di
calcio + (mono)fosforo + ossido di carbonio (1 3 5 3 2 5)
Bilanciare la seguente disproporzione: bromo + idrossido di sodio →
NaBr + NaBrO + H2O
Br + NaOH  bromuro di sodio + ipobromito di sodio + acqua (2 2 1 1 1)
Bilanciare la seguente disproporzione: ipoiodito di sodio →
ioduro di sodio + iodato di sodio.
NaIO  NaI + NaIO3 (3 2 1)
Bilanciare la seguente reazione di ossidoriduzione: cloruro di
cobalto(2) + perossido di sodio + idrossido di sodio + acqua →
idrossido di cobalto(3) + cloruro di sodio.
CoCl2 + Na2O2 + NaOH + H2O  Co(OH)3 + NaCl (2 1 2 2 2 4)
Numero di Equivalenti (nEq)
Numero la cui definizione dipende dal tipo di sostanza
considerata e dalla reazione in cui questa è coinvolta.
•nEq di acido = numero di ioni H+ che la molecola di
acido produce dissociandosi;
•nEq di base = numero di ioni OH¯ che la molecola di
base produce dissociandosi;
•nEq di ossidante = numero di elettroni acquistati in
una reazione redox;
•nEq di riducente = numero di elettroni ceduti in una
reazione redox;
•nEq di sale = numero di carica ionica prodotta dalla
dissociazione di una molecola di sale
Equivalente (Eq)
Quantità di materia la cui definizione dipende dal tipo di
sostanza considerata e dalla reazione in cui questa è
coinvolta.
•Eq. di acido = (moli di acido) / nEq
•Eq. di base = (moli di base) / nEq
•Eq. di ossidante = (moli di ossidante) / nEq
•Eq. di riducente = (moli di riducente) / nEq
•Eq. di sale = (moli di sale) / nEq
Peso equivalente (P.E.)
Numero la cui definizione dipende dal tipo di sostanza
considerata e dalla reazione in cui questa è coinvolta.
Se chiamo P.M. il peso molecolare relativo:
•P.E. di acido = (P.M. di acido) / nEq
•P.E. di base = (P.M. di base) / nEq
•P.E. di ossidante = (P.M. di ossidante) / nEq
•P.E. di riducente = (P.M. di riducente) / nEq
•P.E. di sale = (P.M. di sale) / nEq
Grammo-equivalente (g/Eq)
È la quantità in grammi numericamente corrispondente
al peso equivalente. In altri termini, se chiamo M.M. la
massa molare:
•g/Eq di acido = (M.M. di acido) / nEq
•g/Eq di base = (M.M. di base) / nEq
•g/Eq di ossidante = (M.M. di ossidante) / nEq
•g/Eq di riducente = (M.M. di riducente) / nEq
•g/Eq di sale = (M.M. di sale) / nEq
Corrispondenze
mole
peso molecolare
massa molare
Molarità (M)
Nota: M = moli/litro

Numero di
equivalenti 
equivalente

Numero di
equivalenti 
peso equivalente

Numero di
equivalenti 
grammo equivalente

Numero di
equivalenti 
Normalità (N)
N = equivalenti/litro
Esempi
acido solforico, H2SO4
Una molecoa di H2SO4 dissociandosi produce 2 H+  nEq = 2
1 Eq = 1/2 mole  1 mole = 2 Eq
P.M. = 98  P.E. = 98/2 = 49  g/Eq = 49 g
nella reazione di neutralizzazione di un solo protone si ha nEq = 1
idrossido di sodio, NaOH
Una molecola di NaOH dissociandosi produce 1 OH¯  nEq = 1
1 Eq = 1 mole
P.M. = 40  P.E. = 40/1 = 40  g/Eq = 40 g
idrossido di calcio, Ca(OH)2
Una molecola di Ca(OH)2 dissociandosi produce 2 OH¯  nEq = 2
1 Eq = 1/2 mole  1 mole = 2 Eq
P.M. = 74  P.E. = 74/2 = 37  g/Eq = 37 g
permanganato di potassio, KMnO4
nella reazione di riduzione a Mn2+ 1 molecola di KMnO4 (nox di Mn =
+7+2) acquisisce 5 elettroni  nEq = 5
1 Eq = 1/5 mole  1 mole = 5 Eq
P.M. = 158  P.E. = 158/5 = 31,6  g/Eq = 31,6 g/Eq
anidride ipoclorosa, Cl2O
nella reazione di ossidazione a Cl2O5, 1 molecola di Cl2O (nox di Cl =
+1+5) cede 4 elettroni  nEq = 4
1 Eq = 1/4 mole  1 mole = 4 Eq
P.M. = 87  P.E. = 87/4 = 21,7  g/Eq = 21,7 g
ortofosfato di sodio, Na3PO4
in soluzione si dissocia producendo 3 ioni Na+ ed uno ione PO43¯.
1 molecola di sale genera una quantità di ioni positivi e negativi ciascuna
delle quali ha carica elettrica ionica corrispondente a 3  nEq =3
1 Eq = 1/3 mole  1 mole = 3 Eq
P.M. = 164  P.E. = 164/3 = 54,7  g/Eq = 54,7 g
Legge dell'equivalenza chimica
Un equivalente di una specie chimica reagisce
sempre con un equivalente di un'altra, dando un
equivalente di prodotto.
Quanto pesa un grammo equivalente di nitrato
ferrico?
Cosa è la normalità?
90
FeCl3
Il peso equivalente di una mole di un cloruro di ferro
è 54,1 g. Stabilire la formula bruta del sale.
Sistema internazionale di unità
di misura (SI)
•I simboli sono scritti in minuscolo, ad eccezione di quelli in cui
l'unità di misura deriva dal nome di una persona. Ad esempio il
simbolo SI della pressione, dedicato a Blaise Pascal, è Pa,
mentre l'unità di misura viene scritta pascal. L'unica eccezione è
permessa per il litro dove è accettabile sia la l che la L.
•È preferibile non usare il corsivo o il grassetto per i simboli.
•Inserire uno spazio tra i numeri ed i simboli: 2,21 kg, 7,3·102 m2
•il SI usa gli spazi per separare le cifre intere in gruppi di tre. Ad
esempio 1 000 000 o 342 142
•il SI usa la virgola come separatore tra i numeri interi e quelli
decimali come in "24,51". Si può usare il punto solo per i testi il cui
linguaggio principale è l'inglese.
•Il SI viene usato in ogni nazione e, in alcune di esse, il suo uso è
obbligatorio.
Unità fondamentali
Quantità fisica
Simbolo della
quantità fisica
Nome
dell’unità SI
Simbolo
dell’unità SI
lunghezza
l
metro
m
massa
m
chilogrammo
kg
tempo
t
secondo
s
corrente
elettrica
I, i
ampere
A
temperatura
termodinamica
T
kelvin
K
quantità di
sostanza
n
mole
mol
intensità
luminosa
LV
candela
cd
Il chilogrammo è l'unica unità di misura di base contenente un prefisso perché il
grammo è troppo "piccolo" per la maggior parte delle applicazioni pratiche.
Alcune unità derivate
Quantità
fisica
Simbolo della
quantità fisica
Nome
Simbolo
Definizione
dell’unità SI dell’unità SI
forza
F
newton
N
kg · m · s-2
pressione
p
pascal
Pa
N · m-2
energia
E
joule
J
N·m
potenza
W
watt
W
J · s-1
carica
elettrica
q
coulomb
C
A·s
volt
V
J · C-1
potenziale
v
elettrico
Prefissi principali
109
106
103
102
10
10−1
10−2
10−3
10−6
10−9
prefisso
simbolo
giga
mega
kilo o chilo
etto
deca
deci
centi
milli
micro
nano
G
M
k
h
da
d
c
m
µ
n
Mars Climate Orbiter
SEPTEMBER 23, 1999
Believed To Be Lost
Mars Climate Orbiter is believed to be lost due
to a suspected navigation error.
SEPTEMBER 30, 1999
Likely Cause Of Orbiter Loss Found
The peer review preliminary findings indicate that one team
used English units (e.g., inches, feet and pounds) while the
other used metric units for a key spacecraft operation.
Il costo totale della missione, tra satellite e sonda
sul terreno, è stato di 328 milioni di dollari!
Unità di misura della pressione
Nome dell’unità
Simbolo dell’unità
Definizione
pascal
Pa
N · m-2
bar
bar
1 · 105 Pa
atmosfera
atm
101 325 Pa
torricelli
torr
1/760 atm
millimetri di mercurio
mm Hg
1/760 atm a 0°C
Solo a 0°C il torr ed il mm Hg coincidono.
Ma nell’uso spesso si confondono!
Dalla legge di Stevino: p = p0 +  · g · h calcolare:
la densità del mercurio?
L’altezza massima a cui può essere aspirata l’acqua?
13,6 g · cm-3
10,33 m
kelvin – celsius – fahrenheit
K
373,15
L’acqua bolle
100 °C
212 °F
37 ~
98 ~
25
77
0
32
-18 ~
0~
-273,15
-459,67
( a 1atm)
310 ~ Temperatura del sangue
298,15 Temperatura ambiente
273,15
L’acqua congela
( a 1atm)
255 ~
0
Soluzione salina
Temperatura minima congelatori
Zero assoluto
celsius Vs fahrenheit
°C =
(°F − 32)
1,8
°F = °C × 1,8 + 32
Il fahrenheit risulta comodo per i bollettini meteorologici. Infatti,
siccome l'unità di misura è 5/9 (1,8 = 9/5) di un grado celsius, se
si vuole evitare di ricorrere alle cifre decimali, il valore fahrenheit
è più preciso del valore celsius. Inoltre, la temperatura dell'aria al
suolo nella maggior parte delle aree abitate del pianeta tende a
rimanere tra 0 °F e 100 °F: perciò, la scala fahrenheit permette di
indicare la temperatura con due sole cifre senza bisogno del
segno.