APUNTES 10-A OXIDACION Y REDUCCIÓN

IGUALACIÓN DE ECUACIONES O REACCIONES REDOX ECUACIONES REDOX

Definición de reacción REDOX:

“Una reacción REDOX es aquella en la cual ocurre una transferencia de electrones”

En toda reacción REDOX se distinguen “el agente oxidante y el agente reductor”

Recordemos que el AGENTE OXIDANTE , es la especie química que oxida a otra y ella a su vez se reduce , es decir gana electrones, y a su vez el AGENTE REDUCTOR , es la especie que reduce a otra y a su vez se oxida, es decir pierde electrones.

De lo anterior, se puede decir qué: en una Reacción REDOX se conforma por dos semi-reacciones, una semi - reacción de oxidación y otra semi-reacción de reducción.

Generalmente necesitamos igualar reacciones REDOX, por ejemplo:

Cu + H2SO4 -------------------------- CuSO4 + SO2

(Observar que esta reacción se realiza en un medio ácido, debido a la presencia del H2SO4, ácido sulfúrico)

Para igualar la reacción, primero se deben de identificar las sustancias que se oxidan y reducen, observando los cambios de estado de oxidación de todas ellas. Es conveniente que la reacción se escriba en forma iónica:

Cuo + H2+ SO4

= ------------------------- Cu++SO4= + SO2

Oxidación: Cu0 ------------ Cu++

Reducción : SO4= ------------- SO2

Se observa:

- El cobre aumenta su número de oxidación de 0 a +2, por tanto pierde 2 electrones

- El azufre del ión sulfato disminuye su estado de oxidación de +6 a +4 en el SO2 por tanto, gana 2 electrones

Para igualar las cargas eléctricas en la reducción debemos agregar al lado izquierdo 4H+ (estamos en ambiente ácido) y 2 moléculas de agua, en el lado derecho, para igualar el número de átomos de cada elemento. Por tanto tenemos:

Semi-reacción de Oxidación: Cu0 ---------- Cu++ + 2 e`

Semi-reacción de reducción : SO4= + 2e + 4H+ ----------- SO2 + 2 H2O

(Observación importante: cuando la reacción es en medio ácido, los electrones van siempre al mismo lado de los iones hidrógenos y al lado opuesto se escribe H2O

Sumando las dos semi-reacciones:

Cu0 + SO4= + 4H+ -------------- SO2 + 2H2O

Llevando los coeficientes a la reacción problema, nos queda finalmente:

Cu + 2H2SO4 ---------------- CuSO4 + SO2 + 2H2O

Ejercicios

1. Igualar las siguientes semi-reacciones, que ocurren en medio ácido:

MnO4- ----------------- Mn+2

Cr2O7= ---------------- Cr+3

H2O2 ---------------- H2O

H2O2 ----------------- O2

NO3- ------------------ NO

NO3- ------------------ NO2

Resultados:

MnO4- + 5e + 8H+ = Mn+2 + 4H2O

Cr2O7= + 6e + 14 H* = 2 Cr+3 + 7H2O

H2O2 + 2e + 2H+ = 2 H2O

H2O2 = O2 + 2e + 2H+

NO3- + 3e + 4 H+ = NO + 2 H2O

NO3- + e + 2 H+ = NO2 + H2O

2. Igualar las siguientes semi-reacciones , que ocurren en medio básico ó alcalino

Cl20 ---------------- ClO3

-

MnO2 ----------- MnO4-

Zn0 -------------- ZnO2=

Respuestas:

Cl20 + 12 OH- ----------- 2 ClO3

- + 10e + 6 H2O

MnO2 + 4 OH- ----------- MnO4- + 3 e + 2 H2O

Zn0 + 4 OH- ----------- ZnO2= + 2 e + 2 H2O

3. Igualar las siguientes reacciones REDOX

K+MnO4- + K+Cl- + H2

+SO4= = Mn+2 SO4

= + K2+ SO4

= + H2O + Cl20

K2+Cr2O7

= + H+Cl- = K+Cl- + Cr+3 Cl3- + Cl2

o + H2O

MnO4- + SO3

= = Mn+2 + SO4= (medio ácido)

Cr+3 + ClO3- = CrO4

= + Cl- (medio ácido)

Cl2 = Cl- + ClO3- ( medio básico)

H+NO3- + H2S = NO + S + H2O

K+MnO4- + H2

+SO4= + H2O2 = Mn+2SO4

= + K2+SO4

= + O2o + H2O

Fe+2Cl2- + H2O2 + H+Cl- = Fe+3Cl- + H2O

Na2+C2O4

= + K+MnO4- + H2

+SO4= = K2

+SO4= + Na2

+SO4= + Mn+2SO4

= + CO2 + H2O

RESOLUCIÖN: (Se entrega la resolución de la ecuación Nº1 y 5, las cuales pueden servir como base para resolver el resto de los ejercicios)

Ecuación Nº1

MnO4- + 5e + 8H+ ----------- Mn++ + 4H2O / 2

2Cl- ------------------------------- Cl20 + 2e / 5

2 MnO4- + 10Cl- + 16H+ --------------- 5Cl2 + 2Mn++ + 8H2O

2KmnO4 + 10 KCl + 8H2SO4 = 2MnSO4 + 6K2SO4 + 8H2O + 5Cl2

Ecuación Nº 5

Cl2 +2e ------- 2 Cl- / 5

Cl2 + 12 OH- ------- 2 ClO3- + 10e + 6 H2O

6 Cl2 + 12 OH- = 10 Cl- + 2 ClO3- + 6 H2O