REACCIONES REDOX
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REACCIONES REDOX...
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REACCIONES REDOX Lic. Carlos Jara Benites
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REACCIONES DE ÓXIDO REDUCCIÓN
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REACCIONES REDOX
2( 1) 2( x ) 7( 2) 0 x 6
REACCIÓN REDOX: Una reacción redox o de óxido-reducción es aquella
x 6
reacción química que involucra una transferencia de electrones entre dos elementos químicos. Mientras que uno pierde electrones (se oxida) otro los gana (se reduce). En este proceso varia el estado de oxidación de dichos elementos. ESTADO DE OXIDACION : Llamado también número de oxidación o índice redox. El estado de oxidación de un elemento que forma parte de un compuesto, se considera como la carga aparente con la que dicho elemento está funcionando en ese compuesto. Los estados de oxidación pueden ser positivos, negativos, cero, enteros y fraccionarios. Para determinar el estado de oxidación de un elemento químico debemos tener en cuenta las siguientes reglas: A) Todo elemento libre (sin combinarse) tiene estado de oxidación igual a cero (0). B) El oxígeno trabaja generalmente con estado de oxidación -2, excepto en los peróxidos donde lo hace con -1 y en el fluoruro de oxígeno con +2. C) El hidrógeno trabaja generalmente con +1, excepto en los hidruros metálicos donde lo hace con -1. D) Los metales alcalinos (Li, Na, K, Rb, Cs, Fr) trabajan con +1, los metales alcalinotérreos (Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Ra) trabajan con +2 y el aluminio
Ejemplo: Determine el estado de oxidación del nitrógeno en el ión amonio de fórmula NH41+. Si los estados de oxidación son: N (x) y H (+1). Aplicamos la regla F: 1( x ) 4( 1) 1 x
3
x
3
OXIDACIÓN Y REDUCCIÓN
OXIDACIÓN: Un elemento se oxida si su estado de oxidación aumenta, para esto pierde electrones. REDUCCIÓN: Un elemento se reduce si su estado de oxidación disminuye, para esto gana electrones. A continuación se muestran algunas semirreacciones de oxidación y reducción.
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El agente oxidante es el reactante que contiene al elemento químico que se reduce y el agente reductor el reactante que contiene a elemento químico que se oxida. La especie oxidada o forma oxidada es el producto que contiene al elemento químico ya oxidado y La especie reducida o forma reducida es el producto que contiene al elemento químico ya reducido.
APIO AUMENTA EL ESTADO DE OXIDACIÓN, PIERDE ELECTRONES Y SE OXIDA
Ejemplo:
Agente oxidante Agente reductor Especie oxidada Especie reducida
CuO NH3 N2 Cu
Ejemplo:
REGADIO SE REDUCE SI GANA ELECTRONES Y
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A) Se determina los estados de oxidación de todos los elementos que B) C) D) E) F)
participan en la reacción química. Se identifican los elementos que se oxidan y que se reducen. Se anotan los electrones que se pierden y que se ganan. Se calculan los electrones transferidos transferidos (M.C.M.). Se suman las semirreacciones de oxidación y reducción. Finalmente se hace un tanteo.
F) En seguida se llevan los coeficientes a la ecuación original y se completa por tanteo agregando el coeficiente del agua:
4H2SO4 + 3NH3 3HNO3 + 4S + 7H2O Quedando así balanceada la ecuación por el método redox .
PROBLEMAS RESUELTOS 01. (U.N.M.S.M.-1986)Dada la siguiente ecuación química de óxido-
Ejemplo: Igualar la ecuación redox:
H2SO4 + NH3 HNO3 + S + H2O A) Determinamos los estados de oxidación de los elementos químicos:
B) Reducción del azufre: S 6+ S0 35+ Oxidación del nitrógeno: N N C) Se anotan los electrones ganados y perdidos en cada semirreacción: 6+ 0 Reducción del azufre: S + 6e- S Oxidación del nitrógeno: N 3- N5+ + 8e-
reducción:
Cu(s) + 2AgNO3(aq) → Cu(NO3)2 + 2Ag(s) De ella se deduce que el cobre: A) Se oxida porque gana 2 electrones. B) Se reduce porque pierde 2 electrones. C) Es el agente reductor porque se reduce. D) Es el agente oxidante porque se reduce. E) Se oxida porque pierde 2 electrones.
RESOLUCIÓN: Determinamos los estados de oxidación de todos los elementos químicos que participan en la reacción química.
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Se cumple que A) Se producen dos oxidaciones y una reducción. B) El Fe no cambia su estado de oxidación. C) El N gana dos electrones. D) Se produce una oxidación y una reducción. E) Sólo el S se oxida perdiendo dos electrones.
D) 3-2-3-2-1
E) 4-3-1-12
RESOLUCIÓN: Primero determinamos los estados de oxidación de todos los elementos químicos y definimos los que se oxidan y los que se reducen:
RESOLUCIÓN: Determinamos los estados de oxidación de todos los elementos en la reacción química.
En este caso, el estado de oxidación del hierro aumenta de +2 a +3; lo mismo sucede con el azufre, su estado de oxidación aumenta de -2 a o. Por lo tanto se oxidan el hierro y el azufre. Por otro lado el estado de oxidación del nitrógeno disminuye de +5 a +2 y se reduce.
Escribimos las semirreacciones de oxidación y reducción: +5 +2 Reducción del nitrógeno: N N Oxidación de la plata: Ag 0 Ag+1 Se anotan los electrones ganados y perdidos en cada semirreacción: Reducción del nitrógeno: N +5 +3e- N+2 0 +1 Oxidación de la plata: Ag Ag +1eSe equilibran los electrones transferidos (M.C.M.=3), multiplicando convenientemente por 1 y por 3 respectivamente
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4HNO3 + 3Ag → 3AgNO3 + NO + 2H2O Quedando así balanceada la ecuación por el método REDOX y entonces, los coeficientes que llevan las sustancias so: 4-3-3-1-2 4-3-3-1-2
Rpta. A 04. (U.N.I.-2009-I)Determine cuáles de las siguiente ecuaciones corresponden a reacciones de óxido-reducción: I. AgNO3(ac) + NaCl(ac) AgCl(s) + NaNO3(ac) II. 3Cu(s) + 8HNO3(ac) 3Cu(NO3)2(ac) + 2NO(g) + 4H2O(l) III. CH4(g) + 2O2(g) CO2(g) + 2H2O(g) Son correctas: A) Sólo I B) Sólo II C) Sólo III D) I y II
E) II y III
Escribimos las semirreacciones de oxidación y reducción: +5 +4 Reducción del nitrógeno: N N 0
+5
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PRÁCTICA
5. En la reacción química identifique el agente reductor:
1. Dadas las proposiciones, respecto al estado de oxidación, indique si es verdadera (V) o falsa (F). I. Se conoce como número de oxidación o índice redox. II. Es la carga aparente con la que dicho elemento está funcionando en un compuesto. III. Puede ser cero, positivo, negativo, entero o fracción. A) FFF
B) FVF
C) VFV
D) VVF
E)VVV
A) H2O
Cu + HNO3 B) NO2
Cu(NO3)2 + NO2 + H2O C) HNO3 D) Cu(NO 3)2
6. Respecto a la reacción redox: H2O H2 + O2 Indique la(s) afirmación(es) que es(son) correcta(s): I. El agua es el agente oxidante. II. El agua es el agente reductor.
E) Cu
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B) Tanto el sodio como el magnesio tienen es tado de oxidación +1. C) Una misma sustancia se puede ser agente oxidante y agente reductor en alguna reacción química. D) En algunas reacciones redox conocidas como dismutaciones, un mismo elemento químico se oxida y se reduce simultáneamente. E) La oxidación de un elemento químico está asociada a la pérdida de electrones y al incremento del índice redox. 11. ¿Qué reacciones son procesos de oxidación - reducción? I. NH3 + HCl NH4Cl II. CaCO3 CaO + CO2
A) 2
B) 4
C) 6
D) 8
E) 10
15. Balancear la siguiente reacción y señale la suma de los coeficientes: Cl2 + KOH KClO3 +KCl+ H2O A) 36 B) 30 C) 28 D) 16 E) 20 16. Balancear por redox: CuO + NH 3 Cu+ N2 + H2O y señalar la suma de los coeficientes. A) 5 B) 7 C) 12 D) 11
E) 13
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+6
-
-2
D) S + 8e S : reducción E) En la reacción redox los electrones que pierde el elemento que se oxida los gana el elemento que se reduce. 4. Dada la reacción química identifique el agente reductor: C3H8 + O2 A) O2
B) C3H8
D) OH-
A) 1
B) 2
C) 3
D) 4
9. Balancear la ecuación: KClO3 + S + H 2O Cl2 + K2SO4+ H2SO4
CO2 + H2O
C) H2O
Indique el coeficiente del agua.
E) CO2
Luego calcule: coeficiente coeficiente de la especiereducida
5. Indique en qué compuestos o iones, el azufre tiene estados de
coeficiente coeficiente del agente oxidante
E) 5
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III. Para balancear la ecuación redox, son 6 los electrones transferidos. A) Sólo I
B) Sólo II
C) I y II
D) II y III
12. Iguale la ecuación química por redox: KI + KMnO4+ H2SO4
MnSO4 + K2SO4 + I2 + H2O
y señale el coeficiente del agente reductor
E) I, II y III
B) La ganancia de electrones está relacionada con la reducción del elemento. C) En toda reacción redox debe haber por lo menos un elemento que se reduce y otro que se oxida. D) En toda dismutación un mismo elemento químico se oxida y se reduce simultáneamente. E) El agente oxidante es el reactante que contiene al elemento que se oxida. 4. Indique el compuesto químico donde el nitrógeno tiene estado de oxidación 3+.
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