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 → Mn⁺²Cl₂^-1 + 2·H₂⁺¹O^-2 + Cl₂°

Mn⁺⁴		+ 2·e¯	→	Mn⁺²			reducción
2·Cl^-1			→	Cl₂°		+ 2·e¯	oxidación
Mn⁺⁴	+ 2·Cl^-1		→	Mn⁺²	+ 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·Mn⁺²Cl₂^-1 + 8·H₂⁺¹O^-2 + 5·Cl₂°

Mn⁺⁷		+ 5·e¯	→	Mn⁺²			(*2) reducción
	2·Cl^-1		→		Cl₂°	+ 2·e¯	(*5) oxidación
2·Mn⁺⁷		+ 10·e¯	→	2·Mn⁺²
	10·Cl^-1		→		5·Cl₂°	+ 10·e¯
2·Mn⁺⁷	+ 10·Cl^-1		→	2·Mn⁺²	+ 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 → Mn⁺²S⁺⁶O₄^-2 + H₂⁺¹O^-2 + O°

Mn⁺⁴		+ 2·e¯	→	Mn⁺²			reducción
	O^-2		→		O°	+ 2·e¯	oxidación
Mn⁺⁴	+ O^-2		→	Mn⁺²	+ 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·Mn⁺²S⁺⁶O₄^-2 + 3·H₂⁺¹O^-2 + 5·O°

Mn⁺⁷		+ 5·e¯	→	Mn⁺²			(*2) reducción
	O^-2		→		O°	+ 2·e¯	(*5) oxidación
2·Mn⁺⁷		+ 10·e¯	→	2·Mn⁺²
	5·O^-2		→		5·O°	+ 10·e¯
2·Mn⁺⁷	+ 5·O^-2		→	2·Mn⁺²	+ 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° + Cu⁺²S⁺⁶O₄^-2 → Fe⁺²S⁺⁶O₄^-2 + Cu°

Cu⁺²		+ 2·e¯	→	Cu°			reducción
	Fe°		→		Fe⁺²	+ 2·e¯	oxidación
Cu⁺²	+ Fe°		→	Cu°	+ Fe⁺²

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

2·Al° + 3·Cu⁺²Cl₂^-1 → 2·Al⁺³Cl₃^-1 + 3·Cu

Cu⁺²		+ 2·e¯	→	Cu°			(*3) reducción
	Al°		→		Al⁺³	+ 3·e¯	(*2) oxidación
3·Cu⁺²		+ 6·e¯	→	3·Cu°
	2·Al°		→		2·Al⁺³	+ 6·e¯
3·Cu⁺²	+ 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° → Zn⁺²S⁺⁶O₄^-2 + H₂°

2·H⁺¹		+ 2·e¯	→	H₂°			reducción
	Zn°		→		Zn⁺²	+ 2·e¯	oxidación
2·H⁺¹	+ Zn°		→	H₂°	+ Zn⁺²

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)

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