Come si bilanciano le reazioni redox nella soluzione di base?

ATTENZIONE: questa è una risposta lunga.
Nella soluzione di base, si bilanciano le equazioni redox come se erano in acido. Alla fine, usi OH⁻ per convertire in base.

ESEMPIO:

Bilancia la seguente equazione nella soluzione di base:
MnO₄⁻ + CN⁻ → MnO₂ + CNO⁻

Soluzione:

Passaggio 1: separare l'equazione in due mezze reazioni.
MnO₄⁻ → MnO₂
CN⁻ → CNO⁻

Passaggio 2: bilanciare tutti gli atomi diversi da H e O.
fatto

Passaggio 3: bilanciare O aggiungendo H₂O sul lato mancante.
MnO₄⁻ → MnO₂ + 2H₂O
CN⁻ + H₂O → CNO⁻

Passaggio 4: bilanciare H aggiungendo H⁺ sul lato mancante.
MnO₄⁻ + 4H⁺ → MnO₂ + 2H₂O
CN⁻ + H₂O → CNO⁻ + 2H⁺

Passaggio 5: bilanciare la carica aggiungendo elettroni al lato più positivo.
MnO₄⁻ + 4H⁺ + 3e⁻ → MnO₂ + 2H₂O
CN⁻ + H₂O → CNO⁻ + 2H⁺ + 2e⁻

Passaggio 6: moltiplicare ogni semireazione per un fattore che fornisce il minimo comune multiplo degli elettroni trasferiti.
In questo caso, il minimo comune multiplo di 3 e 2 è 6.
Moltiplichiamo la prima semireazione per 2 e la seconda semireazione per 3.

2 × [MnO₄⁻ + 4H⁺ + 3e⁻ → MnO₂ + 2H₂O]
3 × [CN⁻ + H₂O → CNO⁻ + 2H⁺ + 2e⁻]

Passaggio 7: aggiungere le due semireazioni, annullando eventuali termini simili.

2MnO₄⁻ + 3CN⁻ + 2H⁺ → 2MnO₂ + 3CNO⁻ + H₂O

Questa è l'equazione bilanciata in acido soluzione. Dobbiamo ora convertire in base soluzione.

Passaggio 8: aggiungere abbastanza multipli delle equazioni H⁺ + OH⁻ → H₂O o
H₂O → H⁺ + OH⁻ per cancellare l'H⁺ nell'equazione redox, cancellando termini simili.

2MnO₄⁻ + 3CN⁻ + 2H⁺ → 2MnO₂ + 3CNO⁻ + H₂O
2H₂O → 2H⁺ + 2OH⁻

2MnO₄⁻ + 3CN⁻ + H₂O → 2MnO₂ + 3CNO⁻ + 2OH⁻

Passaggio 9: controllare l'equilibrio degli atomi.
A sinistra: 2 Mn; 9 O; 3 C; 3 N; 2 ore
A destra: 2 Mn; 9 O; 3 C; 3 N; 2 ore

Passaggio 10: verificare il saldo delle spese.
A sinistra: 2- + 3- = 5-
A destra: 3- + 2- = 5-

L'equazione bilanciata è
2MnO₄⁻ + 3CN⁻ + H₂O → 2MnO₂ + 3CNO⁻ + 2OH⁻