Problema n° 2 de ecuaciones de óxido reducción - TP04

Enunciado del ejercicio n° 2

En cada una de las siguientes ecuaciones indique si la reacción es redox o no lo es; si hay oxidación-reducción diga qué es lo que se oxida, lo que se reduce e indique los agentes oxidantes y reductores:

a) HNO₃ + H₃PO₃ ⟶ NO + H₃PO₄ + H₂O

b) HNO₃ + I₂ ⟶ HIO₃ + NO + H₂O

c) Na₂S + AgNO₃ ⟶ Ag₂S + NaNO₃

d) H⁺ + NO₃¯ + Fe²⁺ ⟶ NO + Fe³⁺ + H₂O

e) FeBr₂ + Br₂ ⟶ FeBr₃

f) S₂O₃^2- + I₂ ⟶ S₄O₆^2- + I¯

g) H₂O₂ + MnO₄¯ ⟶ O₂ + Mn²⁺

Solución

Expresamos las reacciones en forma electrónica.

a) Reacción de oxidación del ácido ortofosforoso por el ácido nítrico con formación de ácido ortofosfórico y óxido nítrico.

HNO₃ + H₃PO₃ ⟶ NO + H₃PO₄ + H₂O

H⁺ + N⁵⁺ + 3·O^2- + 3·H⁺ + P³⁺ + 3·O^2- ⟶ N²⁺ + O^2- + 3·H⁺ + P⁵⁺ + 4·O^2- + 2·H⁺ + O^2-

Comparamos los elementos donde cambia el número de oxidación:

N⁵⁺ ⟶ N²⁺, se reduce, capta 3 electrones.

P³⁺ ⟶ P⁵⁺, se oxida, cede 2 electrones.

Respuesta a): Es una ecuación de óxido-reducción.

Agente oxidante: nitrógeno.

Agente reductor: fósforo.

b) Reacción de oxidación del yodo libre por el ácido nítrico con formación de ácido yódico y óxido nítrico.

HNO₃ + I₂ ⟶ HIO₃ + NO + H₂O

H⁺ + N⁵⁺ + 3·O^2- + I₂° ⟶ H⁺ + I⁵⁺ + 3·O^2- + N²⁺ + O^2- + 2·H⁺ + O^2-

Comparamos los elementos donde cambia el número de oxidación:

N⁵⁺ ⟶ N²⁺, se reduce, capta 3 electrones.

I₂° ⟶ I⁵⁺, se oxida, cede 5 electrones.

Respuesta b): Es una ecuación de óxido-reducción.

Agente oxidante: nitrógeno.

Agente reductor: yodo.

Na₂S + AgNO₃ ⟶ Ag₂S + NaNO₃

2·Na⁺ + S^2- + Ag⁺ + N⁵⁺ + 3·O^2- ⟶ 2·Ag⁺ + S^2- + Na⁺ + N⁵⁺ + 3·O^2-

No hay elementos donde cambie el número de oxidación.

Respuesta c): No es una reacción de óxido-reducción.

d) Reacción de oxidación del ion ferroso por el ion nitrato con formación de ion férrico y óxido nítrico.

H⁺ + NO₃¯ + Fe²⁺ ⟶ NO + Fe³⁺ + H₂O

H⁺ + N⁵⁺ + 3·O^2- + Fe²⁺ ⟶ N²⁺ + O^2- + Fe³⁺ + 2·H⁺ + O^2-

Comparamos los elementos donde cambia el número de oxidación:

N⁵⁺ ⟶ N²⁺, se reduce, capta 3 electrones.

Fe²⁺ ⟶ Fe³⁺, se oxida, cede 1 electrón.

Respuesta d): Es una ecuación de óxido-reducción.

Agente oxidante: nitrógeno.

Agente reductor: hierro.

e) Reacción de oxidación del ion ferroso por el bromo libre con formación de ion férrico y ion bromuro.

FeBr₂ + Br₂ ⟶ FeBr₃

Fe²⁺ + 2·Br¯ + Br₂° ⟶ Fe³⁺ + 3·Br¯

Comparamos los elementos donde cambia el número de oxidación:

Br₂° ⟶ Br¯, se reduce, capta 1 electrón.

Fe²⁺ ⟶ Fe³⁺, se oxida, cede 1 electrón.

Respuesta e): Es una ecuación de óxido-reducción.

Agente oxidante: bromo.

Agente reductor: hierro.

f) Reacción de oxidación del ion tiosulfato por el yodo libre con formación de ion tetrationato y ion yoduro.

S₂O₃^2- + I₂ ⟶ S₄O₆^2- + I¯

2·S²⁺ + 3·O^2- + I₂° ⟶ 2·S⁵⁺ + 6·O^2- + 2·S° + I¯

Comparamos los elementos donde cambia el número de oxidación:

I₂° ⟶ I¯, se reduce, capta 1 electrón.

S²⁺ ⟶ S°, se reduce, capta 2 electrones como consecuencia de la oxidación, no es agente oxidante.

S²⁺ ⟶ S⁵⁺, se oxida, cede 3 electrones.

Respuesta f): Es una ecuación de óxido-reducción.

Agente oxidante: yodo.

Agente reductor: azufre.

Nota:

S₄O₆^2-: ion tetrationato (H₂S₄O₆).

S₂O₃^2-: ion tiosulfato (H₂S₂O₃).

g) Reacción de oxidación del peróxido de hidrógeno por el ion permanganato con formación de ion manganoso y oxígeno libre.

H₂O₂ + MnO₄¯ ⟶ O₂ + Mn²⁺

2·H⁺ + 2·O¯ + Mn⁷⁺ + 4·O^2- ⟶ O₂° + Mn²⁺

Comparamos los elementos donde cambia el número de oxidación:

Mn⁷⁺ ⟶ Mn²⁺, se reduce, capta 5 electrones.

O¯ ⟶ O₂°, se oxida, cede 1 electrón.

Respuesta g): Es una ecuación de óxido-reducción.

Agente oxidante: manganeso.

Agente reductor: oxígeno.

Autor: Ricardo Santiago Netto. Argentina

Ejemplo, cómo identificar ecuaciones de óxido-reducción