Problema n° 3-d de ecuaciones de óxido reducción - TP04
Enunciado del ejercicio n° 3-d
Balancee la siguiente ecuación efectuada en medio acuoso:
H3AsO4 + H+ + Zn ⟶ AsH3 + H2O + Zn2+
Reacción de oxidación del cinc metálico por el ácido arsénico con formación de hidruro de arsénico.
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.
H3AsO4 + H+ + Zn ⟶ AsH3 + H2O + Zn2+
Identificamos los elementos e iones que se reducen y los que se oxidan.
El H3AsO4 pasa a AsH3, se reduce, capta 8 electrones.
El Zn° pasa a Zn2+, se oxida, cede 2 electrones.
Armamos las semireacciones paso a paso.
Semirreacción de reducción:
H3AsO4 ⟶ AsH3
Equilibramos los electrones:
H3AsO4 + 8·e ⟶ AsH3
Agregamos el oxgíeno (presente en el agua) y lo equilibramos:
H3AsO4 + 8·e ⟶ AsH3 + 4·H2O
Luego, para compensar, agregamos el hidrógeno y lo equilibramos:
H3AsO4 + 8·e + 8·H+ ⟶ AsH3 + 4·H2O (1)
Semirreacción de oxidación:
Zn° ⟶ Zn2+
Equilibramos los electrones:
Zn° - 2·e ⟶ Zn2+ (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) | H3AsO4 | + 8·e | + 8·H+ | ⟶ | AsH3 | + 4·H2O | ||
2) | + Zn° | - 2·e | ⟶ | + Zn2+ |
Multiplicamos apropiadamente las ecuaciones para poder simplificar los electrones:
H3AsO4 | + 8·e | + 8·H+ | ⟶ | AsH3 | + 4·H2O | ||||
4·( | + Zn° | - 2·e | ⟶ | + Zn2+ | ) |
Sumamos las ecuaciones miembro a miembro:
H3AsO4 | + 8·e | + 8·H+ | ⟶ | AsH3 | + 4·H2O | ||
+ 4·Zn° | - 8·e | ⟶ | + 4·Zn2+ | ||||
H3AsO4 | + 4·Zn° | + 0 | + 8·H+ | ⟶ | AsH3 | + 4·Zn2+ | + 4·H2O |
H3AsO4 + 4·Zn° + 8·H+ ⟶ AsH3 + 4·Zn2+ + 4·H2O
La ecuación queda igualada.
Autor: Ricardo Santiago Netto. Argentina
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Ejemplo, cómo igualar ecuaciones redox dadas en forma iónica