Guía n° 2 de ejercicios de ecuaciones de óxido reducción

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

Pregunta n° 1

Los elementos libres actúan con valencia cero (0).

Pregunta n° 2

Los metales actúan con valencias positivas (+).

Pregunta n° 3

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

Pregunta n° 4

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

Pregunta n° 5

El hidrógeno actúa con valencia (+1).

Pregunta n° 6

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

Pregunta n° 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 = +3·x O: (-2)·9 = -18	S = +6 + 3·x -18 = 0 -12 + 3·x = 0 3·x = 12 x = 4
Por tanto, la valencia del Carbono C es (+4)
c. K₂Cr₂O₇	K: (+1)·2 = +2 Cr: (+x)·2 = +2·x O: (-2)·7 = -14	S = +2 + 2·x -14 = 0 -12 + 2·x = 0 2·x = 12 x = 6

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

Problema n° 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) Ácido clorhídrico + Hierro ⟶ Cloruro ferroso + Hidrógeno

2) Nitrato de plata + Hierro ⟶ Nitrato ferroso + Plata

3) Sulfato cúprico + Aluminio ⟶ Sulfato de aluminio + Cobre

4) Ácido nítrico + Potasio ⟶ Nitrato de potasio + Hidrógeno

5) Sulfato cúprico + Hierro ⟶ Sulfato ferroso + Cobre

6) Ácido sulfúrico + Calcio ⟶ Sulfato de calcio + Hidrógeno

7) Nitrato plumboso + Cinc ⟶ Nitrato de cinc + Plomo

8) Ácido bromhídrico + Cinc ⟶ Bromuro de cinc + Hidrógeno

9) Cloruro cúprico + Aluminio ⟶ Cloruro de aluminio + Cobre

10) Sulfato de magnesio + Sodio ⟶ Sulfato de sodio + Magnesio

11) Ácido sulfúrico + Cinc ⟶ Sulfato de cinc + Hidrógeno

12) Ácido nítrico + Cobre ⟶ Nitrato cúprico + Óxido nítrico + Agua

13) Ácido sulfúrico + Permanganato de potasio ⟶ Sulfato de potasio + Sulfato de manganeso + Agua + Oxígeno naciente

14) Ácido nítrico + Plata ⟶ Nitrato de plata + Bióxido de nitrógeno + Agua

15) Nitrato de potasio + Monóxido de carbono ⟶ Anhídrido carbónico + Bióxido de nitrógeno + Óxido de potasio

16) Ácido sulfúrico + Dicromato de potasio ⟶ Sulfato de potasio + Sulfato crómico + Agua + Oxígeno naciente

17) Ácido clorhídrico + Bióxido de manganeso ⟶ Cloruro de manganeso + Agua + Cloro

18) Ácido sulfúrico + Plata ⟶ Sulfato de plata + Anhídrido sulfuroso + Agua

19) Ácido nítrico + Fósforo naciente + Agua ⟶ Ácido fosfórico + Óxido de nitrógeno

20) Ácido nítrico + Ácido fluorhídrico ⟶ Óxido de nitrógeno + Flúor + Agua

21) Ácido sulfúrico + Bióxido de manganeso ⟶ Sulfato manganoso + Agua + Oxígeno naciente

22) Ácido clorhídrico + Permanganato de potasio ⟶ Cloruro de potasio + Cloruro manganoso + Agua + Cloro

23) Ácido bromhídrico + Permanganato de potasio ⟶ Bromuro de potasio + Bromuro manganoso + Agua + Bromo

24) Ácido 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) Ácido iodhídrico + Dicromato de potasio ⟶ Ioduro de potasio + Ioduro crómico + Agua + Iodo

28) Ácido bromhídrico + Bióxido de manganeso ⟶ Bromuro manganoso + Agua + Bromo

29) Carbonato de cinc + Potasio ⟶ Carbonato de potasio + Cinc

30) Ácido bromhídrico + Hierro ⟶ Bromuro ferroso + Hidrógeno

31) Ácido nítrico + Potasio ⟶ Nitrato de potasio + Hidrógeno

32) Ácido iodhídrico + Bióxido de manganeso ⟶ Ioduro manganoso + Agua + Iodo

33) Ácido bromhídrico + Dicromato de potasio ⟶ Bromuro de potasio + Bromuro crómico + Agua + Bromo

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

Ácido hidrácido	+ Oxidante	⟶ Sal de los metales + Agua + Halógeno del ácido
↓	↓
HCl HBr HI	MnO₂ K₂Cr₂O₇ KMnO₄

1) Ácido clorhídrico + Bióxido de manganeso ⟶ Cloruro de manganeso + Agua + Cloro.

4·H⁺¹Cl⁻¹ + Mn⁺⁴O₂⁻² ⟶ Mn²⁺Cl₂⁻¹ + 2·H₂⁺¹O⁻² + Cl₂°

Mn⁺⁴		+ 2·e⁻	⟶	Mn²⁺			reducción
2·Cl⁻¹			⟶	Cl₂°		+ 2·e⁻	oxidación
Mn⁺⁴	+ 2·Cl⁻¹		⟶	Mn²⁺	+ Cl₂°

2) Ácido 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) Ácido 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·Mn²⁺Cl₂⁻¹ + 8·H₂⁺¹O⁻² + 5·Cl₂°

Mn⁺⁷		+ 5·e⁻	⟶	Mn²⁺			(*2) reducción
	2·Cl⁻¹		⟶		Cl₂°	+ 2·e⁻	(*5) oxidación
2·Mn⁺⁷		+ 10·e⁻	⟶	2·Mn²⁺
	10·Cl⁻¹		⟶		5·Cl₂°	+ 10·e⁻
2·Mn⁺⁷	+ 10·Cl⁻¹		⟶	2·Mn²⁺	+ 5·Cl₂°

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

4) Ácido bromhídrico + Bióxido de manganeso ⟶ Bromuro manganoso + Agua + Bromo.

5) Ácido bromhídrico + Permanganato de potasio ⟶ Bromuro de potasio + Bromuro manganoso + Agua + Bromo

6) Ácido bromhídrico + Dicromato de potasio ⟶ Bromuro de potasio + Bromuro crómico + Agua + Cloro

7) Ácido iodhídrico + Permanganato de potasio ⟶ Ioduro de potasio + Ioduro manganoso + Agua + Iodo.

8) Ácido iodhídrico + Bióxido de manganeso ⟶ Ioduro manganoso + Agua + Iodo.

9) Ácido iodhídrico + Dicromato de potasio ⟶ Ioduro de potasio + Ioduro crómico + Agua + Iodo.

II) Para la obtención del Oxígeno (O₂)

Ácido oxoácido	+ Oxidante	⟶ Sal de los metales + Agua + Oxígeno atómico
↓	↓
H₂SO₄	MnO₂ K₂Cr₂O₇ KMnO₄

1) Ácido sulfúrico + Bióxido de manganeso ⟶ Sulfato manganoso + Agua + Oxígeno atómico.

H₂⁺¹S⁺⁶O₄⁻² + Mn⁺⁴O₂⁻² ⟶ Mn²⁺S⁺⁶O₄⁻² + H₂⁺¹O⁻² + O°

Mn⁺⁴		+ 2·e⁻	⟶	Mn²⁺			reducción
	O⁻²		⟶		O°	+ 2·e⁻	oxidación
Mn⁺⁴	+ O⁻²		⟶	Mn²⁺	+ O°

2) Ácido 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·Mn²⁺S⁺⁶O₄⁻² + 3·H₂⁺¹O⁻² + 5·O°

Mn⁺⁷		+ 5·e⁻	⟶	Mn²⁺			(*2) reducción
	O⁻²		⟶		O°	+ 2·e⁻	(*5) oxidación
2·Mn⁺⁷		+ 10·e⁻	⟶	2·Mn²⁺
	5·O⁻²		⟶		5·O°	+ 10·e⁻
2·Mn⁺⁷	+ 5·O⁻²		⟶	2·Mn²⁺	+ 5·O°

3) Ácido 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		⟶		O°	+ 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° + Cu²⁺S⁺⁶O₄⁻² ⟶ Fe²⁺S⁺⁶O₄⁻² + Cu°

Cu²⁺		+ 2·e⁻	⟶	Cu°			reducción
	Fe°		⟶		Fe²⁺	+ 2·e⁻	oxidación
Cu²⁺	+ Fe°		⟶	Cu°	+ Fe²⁺

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

2·Al° + 3·Cu²⁺Cl₂⁻¹ ⟶ 2·Al⁺³Cl₃⁻¹ + 3·Cu

Cu²⁺		+ 2·e⁻	⟶	Cu°			(*3) reducción
	Al°		⟶		Al⁺³	+ 3·e⁻	(*2) oxidación
3·Cu²⁺		+ 6·e⁻	⟶	3·Cu°
	2·Al°		⟶		2·Al⁺³	+ 6·e⁻
3·Cu²⁺	+ 2·Al°		⟶	3·Cu°	+ 2·Al⁺³

3) Nitrato plumboso + Cinc ⟶ Nitrato de cinc + 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 cinc + Potasio ⟶ Carbonato de potasio + Cinc.

B: Metal + Ácido ⟶ Sal + Hidrógeno molecular

1) Ácido sulfúrico + Cinc ⟶ Sulfato de cinc + Hidrógeno.

H₂⁺¹S⁺⁶O₄⁻² + Zn° ⟶ Zn²⁺S⁺⁶O₄⁻² + H₂°

2·H⁺¹		+ 2·e⁻	⟶	H₂°			reducción
	Zn°		⟶		Zn²⁺	+ 2·e⁻	oxidación
2·H⁺¹	+ Zn°		⟶	H₂°	+ Zn²⁺

2) Ácido 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°		⟶		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) Ácido sulfúrico + Calcio ⟶ Sulfato de calcio + Hidrógeno.

4) Ácido bromhídrico + Cinc ⟶ Bromuro de cinc + Hidrógeno.

5) Ácido sulfúrico + Magnesio ⟶ Sulfato de magnesio + Hidrógeno.

6) Ácido bromhídrico + Hierro ⟶ Bromuro ferroso + Hidrógeno.

7) Ácido nítrico + Bario ⟶ Nitrato de bario + Hidrógeno.

8) Ácido fluorhídrico + Litio ⟶ Fluoruro de litio + Hidrógeno.

9) Ácido sulfúrico + Sodio ⟶ Sulfato de sodio + Hidrógeno.

10) Ácido clorhídrico + Aluminio ⟶ Cloruro de aluminio + Hidrógeno.

Autor: Hugo David Giménez Ayala. Paraguay.

Editor: Ricardo Santiago Netto (Administrador de Fisicanet)