Problema n° 3-b de ecuaciones de óxido reducción - TP04
Enunciado del ejercicio n° 3-b
Balancee la siguiente ecuación efectuada en medio acuoso:
As2O3 + H+ + NO3¯ + H2O ⟶ H3AsO4 + NO
Reacción de oxidación del óxido arsenioso por el ion nitrato con formación de ácido arsénico y óxido nítrico.
Solución
La siguiente reacción se realiza en medio acuoso, hay compuestos que están representados en forma iónica e incompleta. Están presentes los elementos que se reducen y los que se oxidan. Nos enfocamos en ellos sin importar los iones o compuestos faltantes.
As2O3 + H+ + NO3¯ + H2O ⟶ H3AsO4 + NO
Identificamos los elementos e iones que se reducen y los que se oxidan.
El NO3¯ pasa a NO, se reduce, capta 3 electrones.
El As2O3 pasa a H3AsO4, se oxida, cede 2 electrones.
Armamos las semireacciones paso a paso.
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
Luego, para compensar, agregamos el hidrógeno y lo equilibramos:
NO3¯ + 3·e + 4·H+ ⟶ NO + 2·H2O (1)
Semirreacción de oxidación:
As2O3 ⟶ 2·H3AsO4
Equilibramos los electrones:
As2O3 - 4·e ⟶ 2·H3AsO4
Agregamos el oxgíeno (presente en el agua) y lo equilibramos:
As2O3 - 4·e + 5·H2O ⟶ 2·H3AsO4
Luego, para compensar, agregamos el hidrógeno y lo equilibramos:
As2O3 - 4·e + 5·H2O ⟶ 2·H3AsO4 + 4·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) | + As2O3 | - 4·e | + 5·H2O | ⟶ | + 2·H3AsO4 | + 4·H+ |
Multiplicamos apropiadamente las ecuaciones para poder simplificar los electrones:
| 4·( | NO3¯ | + 3·e | + 4·H+ | ⟶ | NO | + 2·H2O | ) | ||||
| 3·( | + As2O3 | - 4·e | + 5·H2O | ⟶ | + 2·H3AsO4 | + 4·H+ | ) |
Sumamos las ecuaciones miembro a miembro:
| 4·NO3¯ | + 12·e | + 16·H+ | ⟶ | 4·NO | + 8·H2O | ||||
| + 3·As2O3 | - 12·e | + 15·H2O | ⟶ | + 6·H3AsO4 | + 12·H+ | ||||
| 4·NO3¯ | + 3·As2O3 | + 0 | + 16·H+ | + 15·H2O | ⟶ | 4·NO | + 6·H3AsO4 | + 12·H+ | + 8·H2O |
4·NO3¯ + 3·As2O3 + 16·H+ + 15·H2O ⟶ 4·NO + 6·H3AsO4 + 12·H+ + 8·H2O
Hay iones hidrógeno y moléculas de agua en ambos términos, cancelamos:
4·NO3¯ + 3·As2O3 + 4·H+ + 7·H2O ⟶ 4·NO + 6·H3AsO4
La ecuación queda igualada.
Autor: Ricardo Santiago Netto. Argentina
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Ejemplo, cómo igualar ecuaciones redox dadas en forma iónica