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)