Problema n° 5-a de ecuaciones de óxido reducción, forma iónica neta - TP04
Enunciado del ejercicio n° 5-a
Balancee la siguiente ecuación después de haberla expresado en forma iónica neta:
HCl(aq) + HNO3(aq) ⟶ HClO(aq) + NO(g) + H2O(l)
Solución
Reacción de oxidación del ácido clorhídrico por el ácido nítrico con formación de ácido hipocloroso y óxido nítrico.
La siguiente reacción se realiza en medio acuoso.
HCl(aq) + HNO3(aq) ⟶ HClO(aq) + NO(g) + H2O(l)
Expresamos las sustancias en forma iónica y/o molecular según corresponda.
H+ + Cl¯ + H+ + NO3¯ ⟶ H+ + ClO¯ + NO + H2O
El Cl¯ pasa a ClO¯, se oxida, cede 2 electrones.
El NO3¯ pasa a NO, se reduce, capta 3 electrones.
Presentamos en la ecuación solo los iones o moléculas que intervienen en la oxidación-reducción, es decir en forma iónica neta.
Cl¯ + H+ + NO3¯ ⟶ ClO¯ + NO + H2O
Semirreacción de reducción:
NO3¯ ⟶ NO
Equilibramos los electrones:
NO3¯ + 3·e ⟶ NO
Agregamos el oxgíeno (presente en el agua) y lo equilibramos:
NO3¯ + 3·e ⟶ NO + 2·H2O
Compensamos el hidrógeno y lo equilibramos:
NO3¯ + 3·e + 4·H+ ⟶ NO + 2·H2O (1)
Semirreacción de oxidación:
Cl¯ ⟶ ClO¯
Equilibramos los electrones:
Cl¯ - 2·e ⟶ ClO¯
Agregamos el oxgíeno (presente en el agua) y lo equilibramos:
Cl¯ - 2·e + H2O ⟶ ClO¯
Compensamos el hidrógeno y lo equilibramos:
Cl¯ - 2·e + H2O ⟶ ClO¯ + 2·H+ (2)
Se conserva la clase y la masa de los elementos (Ley de Lavoisier), sus cargas no cuentan.
El balance de la carga está equilibrado en cada semirreacción.
La ecuación completa es (1) y (2):
| 1) | NO3¯ | + 3·e | + 4·H+ | ⟶ | NO | + 2·H2O | ||||
| 2) | + Cl¯ | - 2·e | + H2O | ⟶ | + ClO¯ | + 2·H+ |
Multiplicamos apropiadamente las ecuaciones para poder simplificar los electrones:
| 2·( | NO3¯ | + 3·e | + 4·H+ | ⟶ | NO | + 2·H2O | ) | ||||
| 3·( | + Cl¯ | - 2·e | + H2O | ⟶ | + ClO¯ | + 2·H+ | ) |
Sumamos las ecuaciones miembro a miembro:
| 2·NO3¯ | + 6·e | + 8·H+ | ⟶ | 2·NO | + 4·H2O | ||||
| + 3·Cl¯ | - 6·e | + 3·H2O | ⟶ | + 3·ClO¯ | + 6·H+ | ||||
| 2·NO3¯ | + 3·Cl¯ | + 0 | + 8·H+ | + 3·H2O | ⟶ | 2·NO | + 3·ClO¯ | + 6·H+ | + 4·H2O |
2·NO3¯ + 3·Cl¯ + 8·H+ + 3·H2O ⟶ 2·NO + 3·ClO¯ + 6·H+ + 4·H2O
Hay iones hidrógeno y moléculas de agua en ambos términos, cancelamos:
2·NO3¯ + 3·Cl¯ + 2·H+ ⟶ 2·NO + 3·ClO¯ + H2O
La ecuación queda igualada en forma iónica neta.
Escribimos la reacción completa con los nuevos coeficientes:
3·HCl + 2·HNO3 ⟶ 3·HClO + 2·NO + H2O
Los iones 2·H+ que están a la izquierda quedan compensados con los iones 2·NO3¯.
Observar que los coeficientes hallados se colocaron sólo en los compuestos donde ocurrió oxidación y reducción.
Autor: Ricardo Santiago Netto. Argentina
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Ejemplo, cómo igualar ecuaciones redox en forma iónica neta