Química

Redox: Reacciones de óxido reducción. Número de oxidación. Balance y equilibrio de ecuaciones - TP02

Ecuaciones Redox

Definición: son reacciones de óxido-reducción (Redox) aquellas en la que se produce la oxidación de un elemento y la reducción del otro; produciéndose una transferencia de electrones de un átomo a otro, que se deben a los cambios de valencia que se producen entre los átomos que reaccionan.

Oxidación: es el proceso por el cual un elemento cede (o pierde) electrones, produciéndose un aumento de valencia.

Reducción: es el proceso por el cual un elemento captura (o gana) electrones, produciéndose una disminución de valencia.

Oxidante: es la sustancia o el elemento que al actuar gana electrones, oxidándolo al otro y al mismo tiempo el oxidante se reduce.

Reductor: es la sustancia o el elemento que al actuar pierde electrones, reduciéndolo al otro y al mismo tiempo el reductor se oxida.

Reglas para resolver una Ecuación Redox

1- Los elementos libres actúan con valencia cero (0).

2- Los metales actúan con valencias positivas (+).

3- Los metaloides o no metales actúan con valencias negativas (-).

4- Los metaloides combinados con el oxígeno actúan con valencias positivas (+).

5- El hidrógeno actúa con valencia (+1).

6- El oxígeno actúa con valencia (-2), excepto en los peróxidos que actúa con valencia (-1).

7- la valencia de un elemento compuesto es siempre cero (0); y resulta de sumar la valencia de cada elemento multiplicada por la cantidad de átomos que aporta a la molécula.

Ejemplos:

a) K2SO4

K: (+1)*2 = +2
S: (+6)*1 = +6
O: (-2)*4 = -8

S = 0

b) Al2(CO3)3

Al: (+3) * 2 = +6
C: (+x) * 3 = +3x
O: (-2) * 9 = -18

S = +6 + 3x -18 = 0
-12 + 3x = 0
3x = 12
x = 4

Por tanto, la valencia del Carbono C es (+4).

c) K2Cr2O7

K: (+1) * 2 = +2
Cr: (+x) * 2 = +2x
O: (-2) * 7 = -14

S = +2 + 2x -14 = 0
-12 + 2x = 0
2x = 12
x = 6

Por tanto, la valencia del Cromo Cr es (+6).

8- Las reacciones Redox se efectúan en presencia de agua (medio acuoso o en solución), puesto que de otra manera los reactivos no podrían separarse en sus iones.

Resuelve e iguala las siguientes ecuaciones por REDOX

1) Acido clorhídrico + Hierro → Cloruro ferroso + Hidrógeno.

2) Nitrato de plata + Hierro → Nitrato ferroso + Plata.

3) Sulfato cúprico + Aluminio → Sulfato de aluminio + Cobre.

4) Acido nítrico + Potasio → Nitrato de potasio + Hidrógeno.

5) Sulfato cúprico + Hierro → Sulfato ferroso + Cobre.

6) Acido sulfúrico + Calcio → Sulfato de calcio + Hidrógeno.

7) Nitrato plumboso + Zinc → Nitrato de zinc + Plomo.

8) Acido bromhídrico + Zinc → Bromuro de zinc + Hidrógeno.

9) Cloruro cúprico + Aluminio → Cloruro de aluminio + Cobre.

10) Sulfato de magnesio + Sodio → Sulfato de sodio + Magnesio.

11) Acido sulfúrico + Zinc → Sulfato de zinc + Hidrógeno.

12) Acido nítrico + Cobre → Nitrato cúprico + Oxido nítrico + Agua.

13) Acido sulfúrico + Permanganato de potasio → Sulfato de potasio + Sulfato de manganeso + Agua + Oxígeno naciente

14) Acido nítrico + Plata → Nitrato de plata + Bióxido de nitrógeno + Agua.

15) Nitrato de potasio + Monóxido de carbono → Anhídrido carbónico + Bióxido de nitrógeno + Oxido de potasio

16) Acido sulfúrico + Dicromato de potasio → Sulfato de potasio + Sulfato crómico + Agua + Oxígeno naciente

17) Acido clorhídrico + Bióxido de manganeso → Cloruro de manganeso + Agua + Cloro.

18) Acido sulfúrico + Plata → Sulfato de plata + Anhídrido sulfuroso + Agua.

19) Acido nítrico + Fósforo naciente + Agua → Acido fosfórico + Oxido de nitrógeno.

20) Acido nítrico + Acido fluorhídrico → Oxido de nitrógeno + Flúor + Agua.

21) Acido sulfúrico + Bióxido de manganeso → Sulfato manganoso + Agua + Oxígeno naciente.

22) Acido clorhídrico + Permanganato de potasio → Cloruro de potasio + Cloruro manganoso + Agua + Cloro

23) Acido bromhídrico + Permanganato de potasio → Bromuro de potasio + Bromuro manganoso + Agua + Bromo.

24) Acido clorhídrico + Dicromato de potasio → Cloruro de potasio + Cloruro crómico + Agua + Cloro

25) Carbonato de magnesio + Sodio → Carbonato de sodio + Magnesio.

26) Ioduro cúprico + Bario → Ioduro de bario + Cobre.

27) Acido iodhídrico + Dicromato de potasio → Ioduro de potasio + Ioduro crómico + Agua + Iodo

28) Acido bromhídrico + Bióxido de manganeso → Bromuro manganoso + Agua + Bromo

29) Carbonato de zinc + Potasio → Carbonato de potasio + Zinc.

30) Acido bromhídrico + Hierro → Bromuro ferroso + Hidrógeno.

31) Acido nítrico + Potasio → Nitrato de potasio + Hidrógeno.

32) Acido iodhídrico + Bióxido de manganeso → Ioduro manganoso + Agua + Iodo.

33) Acido bromhídrico + Dicromato de potasio → Bromuro de potasio + Bromuro crómico + Agua + Bromo.

I) Para la obtención de los halógenos como: Cl2- Br2 - I2

Acido hidrácido

+ Oxidante

→ Sal de los metales + Agua + Halógeno del ácido.

HCl
HBr
HI

MnO2
K2Cr2O7
KMnO4

1) Acido clorhídrico + Bióxido de manganeso → Cloruro de manganeso + Agua + Cloro.

4 H+1Cl-1 + Mn+4O2-2 → Mn+2Cl2-1 + 2 H2+1O-2 + Cl2°

Mn+4

+ 2 e‾

Mn+2

 

reducción

2 Cl-1

Cl2°

 

+ 2 e‾

oxidación

Mn+4

+ 2 Cl-1

Mn+2

+ Cl2°

 

2) Acido clorhídrico + Dicromato de potasio → Cloruro de potasio + Cloruro crómico + Agua + Cloro

14 H+1Cl-1 + K2+1Cr2+6O7-2 → 2 K+1Cl-1 + 2 Cr+3Cl3-1 + 7 H2+1O-2 + 3 Cl2°

Cr+6

 

+ 3 e‾

Cr+3

 

(*2) reducción

 

2 Cl-1

 

 

Cl2°

+ 2 e‾

(*3) oxidación

2 Cr+6

 

+ 6 e‾

2 Cr+3

   
 

6 Cl-1

 

3 Cl2°

+ 6 e‾

2 Cr+6

+ 6 Cl-1

2 Cr+3

+ 3 Cl2°

 

3) Acido clorhídrico + Permanganato de potasio → Cloruro de potasio + Cloruro manganoso + Agua + Cloro

16 H+1Cl-1 + 2 K+1Mn+7O4-2 → 2 K+1Cl-1 + 2 Mn+2Cl2-1 + 8 H2+1O-2 + 5 Cl2°

Mn+7

 

+ 5 e‾

Mn+2

 

(*2) reducción

 

2 Cl-1

 

 

Cl2°

+ 2 e‾

(*5) oxidación

2 Mn+7

 

+ 10 e‾

2 Mn+2

   
 

10 Cl-1

 

5 Cl2°

+ 10 e‾

2 Mn+7

+ 10 Cl-1

2 Mn+2

+ 5 Cl2°

 

También, de la misma forma resolver las siguientes ecuaciones REDOX:

4) Acido bromhídrico + Bióxido de manganeso → Bromuro manganoso + Agua + Bromo.

5) Acido bromhídrico + Permanganato de potasio → Bromuro de potasio + Bromuro manganoso + Agua + Bromo

6) Acido bromhídrico + Dicromato de potasio → Bromuro de potasio + Bromuro crómico + Agua + Cloro

7) Acido iodhídrico + Permanganato de potasio → Ioduro de potasio + Ioduro manganoso + Agua + Iodo.

8) Acido iodhídrico + Bióxido de manganeso → Ioduro manganoso + Agua + Iodo.

9) Acido iodhídrico + Dicromato de potasio → Ioduro de potasio + Ioduro crómico + Agua + Iodo.

II) Para la obtención del Oxígeno (O2)

Acido oxoácido

+ Oxidante

→ Sal de los metales + Agua + Oxígeno atómico

H2SO4

MnO2
K2Cr2O7
KMnO4

1) Acido sulfúrico + Bióxido de manganeso → Sulfato manganoso + Agua + Oxígeno atómico.

H2+1S+6O4-2 + Mn+4O2-2 → Mn+2S+6O4-2 + H2+1O-2 + O°

Mn+4

 

+ 2 e‾

Mn+2

 

reducción

 

O-2

 

+ 2 e‾

oxidación

Mn+4

+ O-2

Mn+2

+ O°

   

2) Acido sulfúrico + Permanganato de potasio → Sulfato de potasio + Sulfato de manganeso + Agua + Oxígeno atómico

3 H2+1S+6O4-2 + 2 K+1Mn+7O4-2 → K2+1S+6O4-2 + 2 Mn+2S+6O4-2 + 3 H2+1O-2 + 5 O°

Mn+7

 

+ 5 e‾

Mn+2

 

(*2) reducción

 

O-2

 

 

+ 2 e‾

(*5) oxidación

2 Mn+7

 

+ 10 e‾

2 Mn+2

 

5 O-2

 

5 O°

+ 10 e‾

 

2 Mn+7

+ 5 O-2

2 Mn+2

+ 5 O°

 

3) Acido sulfúrico + Dicromato de potasio → Sulfato de potasio + Sulfato crómico + Agua + Oxígeno atómico

4 H2+1S+6O4-2 + K2+1Cr2+6O7-2 → K2+1S+6O4-2 + Cr2+3(S+6O4-2)3 + 4 H2+1O-2 + 3 O°

Cr+6

 

+ 3 e‾

Cr+3

 

(*2) reducción

 

O-2

 

 

+ 2 e‾

(*3) oxidación

2 Cr+6

 

+ 6 e‾

2 Cr+3

 

3 O-2

 

3 O°

+ 6 e‾

 

2 Cr+6

+ 3 O-2

2 Cr+3

+ 3 O°

 

III) Otros tipos de reacciones REDOX son:

A: Metal1 + Sal1 → Sal2 + Metal2

1) Hierro + Sulfato cúprico → Sulfato ferroso + Cobre.

Fe° + Cu+2S+6O4-2 → Fe+2S+6O4-2 + Cu°

Cu+2

 

+ 2 e‾

Cu°

   

reducción

 

Fe°

 

Fe+2

+ 2 e‾

oxidación

Cu+2

+ Fe°

Cu°

+ Fe+2

   

2) Aluminio + Cloruro cúprico → Cloruro de aluminio + Cobre.

2 Al° + 3 Cu+2Cl2-1 → 2 Al+3Cl3-1 + 3 Cu

Cu+2

 

+ 2 e‾

Cu°

 

(*3) reducción

 

Al°

 

 

Al+3

+ 3 e‾

(*2) oxidación

3 Cu+2

 

+ 6 e‾

3 Cu°

 

2 Al°

 

2 Al+3

+ 6 e‾

 

3 Cu+2

+ 2 Al°

3 Cu°

+ 2 Al+3

 

3) Nitrato plumboso + Zinc → Nitrato de zinc + Plomo.

4) Sulfato de magnesio + Sodio → Sulfato de sodio + Magnesio.

5) Nitrato de plata + Hierro → Nitrato ferroso + Plata.

6) Sulfato cúprico + Aluminio → Sulfato de aluminio + Cobre.

7) Carbonato de magnesio + Sodio → Carbonato de sodio + Magnesio.

8) Ioduro cúprico + Bario → Ioduro de Bario + Cobre.

9) Sulfato de magnesio + Litio → Sulfato de litio + Magnesio.

10) Carbonato de zinc + Potasio → Carbonato de potasio + Zinc.

B: Metal + Acido → Sal + Hidrógeno molecular

1) Acido sulfúrico + Zinc → Sulfato de zinc + Hidrógeno.

H2+1S+6O4-2 + Zn° → Zn+2S+6O4-2 + H2°

2 H+1

 

+ 2 e‾

H2°

 

reducción

 

Zn°

 

Zn+2

+ 2 e‾

oxidación

2 H+1

+ Zn°

H2°

+ Zn+2

 

2) Acido nítrico + Potasio → Nitrato de potasio + Hidrógeno.

2 H+1N+5O3-2 + 2 K° → 2 K+1N+5O3-2 + H2°

2 H+1

 

+ 2 e‾

H2°

 

(*1) reducción

 

 

 

K+1

+ 1 e‾

(*2) oxidación

2 H+1

 

+ 2 e‾

H2°

 

2 K°

 

2 K+1

+ 2 e‾

 

2 H+1

+ 2 K°

H2°

+ 2 K+1

 

3) Acido sulfúrico + Calcio → Sulfato de calcio + Hidrógeno.

4) Acido bromhídrico + Zinc → Bromuro de zinc + Hidrógeno.

5) Acido sulfúrico + Magnesio → Sulfato de magnesio + Hidrógeno.

6) Acido bromhídrico + Hierro → Bromuro ferroso + Hidrógeno.

7) Acido nítrico + Bario → Nitrato de bario + Hidrógeno.

8) Acido fluorhídrico + Litio → Fluoruro de litio + Hidrógeno.

9) Acido sulfúrico + Sodio → Sulfato de sodio + Hidrógeno.

10) Acido clorhídrico + Aluminio → Cloruro de aluminio + Hidrógeno.

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Editor: Fisicanet ®

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