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Bilanciamento redox con stessa sostanza che si ossida e si riduce

Esercizio e bilanciamento redox con stessa sostanza che si ossida e si riduce

Bilanciare la reazione fra As2S3 e HNO3 concentrato caldo:

As2S3 + NO3- → AsO43- + S + NO + H3O+

Svolgimento

Per bilanciare la seguente reazione:

As2S3 + NO3- → AsO43- + S + NO + H3O+

si deve tenere conto che in As2S3, As ha numero di ossidazione +3 e che S ha numero di ossidazione -2.

Quindi, una molecola di As2S3 perde complessivamente 4 elettroni per l'ossidazione di 2 atomi di As (che passa da n.o +3 in As2S3 a n.o. +5 in AsO43-) e 6 elettroni per l'ossidazione di 3 atomi di zolfo (che passa da n.o -2 in As2S3 a n.o. 0 in S), con un totale di 10 elettroni persi.

Lo ione NO3- acquista 3 elettroni (infatti N passa da numero di ossidazione +5 in NO3- a numero di ossidazione +2 in NO).

I rapporti di combinazione fra l'ossidante e il riducente sono pertanto 10 a 3. La reazione risultante è:

3 As2S3 + 10 NO3- → 6 AsO43- + 9 S + 10 NO + H3O+

Il bilancio di massa dell'ossigeno suggerisce che al primo membro vanno aggiunte 4 molecole di acqua; per cui si ha:

3 As2S3 + 10 NO3- + 4 H2O → 6 AsO43- + 9 S + 10 NO + H3O+

La somma delle cariche al primo membro è -10 e quelle al secondo membro è -18.

Per bilanciare le cariche, tenendo conto che si ha un ambiente acido, occorre aggiungere al secondo membro 8 ioni H3O+.

Contemporaneamente bisogna aggiungere tra i reagenti della reazione 8 molecole di H2O che vanno a sommarsi alle 4 molecole già presenti.

La reazione bilanciata è pertanto la seguente:

3 As2S3 + 10 NO3- + 12 H2O → 6 AsO43- + 9 S + 10 NO + 8 H3O+

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