laboratorio de quimica 10-2 2016: OXIDO REDUCCION

BALANCEO DE ECUACIONES QUÍMICAS POR

OXIDO-REDUCCIÓN.

OBJETIVO:

EL ALUMNO PRACTICARÁ EL BALANCEO DE ECUACIONES DE ÓXIDO-REDUCCIÓN, UTILIZANDO EL MÉTODO DE CAMBIO DE NÚMERO DE OXIDACIÓN.

INTRODUCCION

Las reacciones de óxido-reducción, son reacciones químicas importantes que están presentes en nuestro entorno. La mayoría de ellas nos sirven para generar energía. Todas las reacciones de combustión son de óxido reducción. Este tipo de reacciones se efectúan, Todas las reacciones de combustión son de óxido reducción. Este tipo de reacciones se efectúan, cuando se quema la gasolina al accionar el motor de un automóvil, en la incineración de residuos sólidos, farmaceúticos y hospitalarios; así como, en la descomposición de sustancias orgánicas de los tiraderos a cielo abierto, los cuales generan metano que al estar en contacto con el oxígeno de la atmósfera se produce la combustión.

¿QUE ES OXIDACIÓN?

R/ es la perdida de electrones acompañada de un aumento en el numero de oxidación de un elemento hacia un valor positivo.

Ejemplo:

Zn(s) + 2HCl(aq) -------> Zn Cl +H (g)

2 2 Cuando el Zn reacciona con el 2HCl cada atomo de Zn pierde 2 e´y aumenta su numero de ocidacion 0 a +2

¿QUE ES REDUCCIÓN?

R/ Es la ganancia de electrones , acompañada de una disminución en el numero de oxidacion hacia un valor menos positivo

Ejemplo:

Znº -2e`-------> Zn OXIDACION

H+2e´---------> Hº (REDUCCION)

2H+2e´------->Hº

En el anterioe ejemplo el Hidrogeno(H) pasa a +1 a 1º y cada atomo de H gana 1 e´

Ademas estas reacciones quimicas tiene sus agentes los cuales son:

-Agente Oxidante: Es el compuesto o elemento que capta electrones para reducirse. Los no metales se comportan como oxidantes.Este carácter aumenta al crecer la afinidad electrones.Los alojenos y el oxigeno son agentes oxidantes muy energéticos.

-Agente Reductor: Es el elemento o compuesto que sede electrones oxidándose los elementos electro positivos son metales reductores.

Metodo de oxido -reduccion

Ejemplo:

Cu + HNO₃ Cu(NO₃)₂ + H₂O + NO

1. Se escribe la ecuación y se determina el numero de oxidación: Allí observamos cuales elementos de oxidación cambiaron el numero.

2. Se escriben las reacciones parciales de oxidación y reducción anotando cuantos electrones se absorben o se desprenden. Son 2 elementos de la izquierda, se toma el que esta a cero y el más grande, y se compara con el de la derecha.

Cu^{0 ----->} Cu⁺² = -2e^– Del 0 al 2 pasa por 2 puntos positivos, quiere decir que esta Oxidando y se expresa con signo negativo.

N^+5---->N⁺² = +3e^–Del 5 al 2 pasa por 3 puntos negativos, quiere decir que esta reduciendo y se expresa con signo positivo.

3. Se multiplican las ecuaciones anteriores por coeficientes tales, que el número de electrones absorbidos por un elemento resulte igual al de los desprendidos por el otro elemento. Se hace lo mismo que en matemáticas cuando queremos despejar X o Y de la suma de 2 ecuaciones. Ahora quiero igualar los electrones, que sean iguales con signos distintos para eliminarlos e igualarlos a cero. Se multiplica así:

Cu⁰Cu⁺² = -2e^– [Cu⁰Cu⁺² = -2e^– ] 3
N⁺⁵ N⁺² = +3e^–[N⁺⁵ N⁺² = +3e^–] 2

Cu^{0 —}Cu⁺² = -6e- Cu^{0 —}Cu⁺² = 0
N⁺⁵ — N⁺² = +6e^–N⁺⁵ — N⁺² = 0

4. Utilizamos estos coeficientes en la reacción original y se termina de balancear por tanteo.

En este caso, los electrones de los elementos no están equilibrados, y por lo tanto tampoco igualados a cero. Entonces buscamos números que multiplicados nos den igualdad a cero.

Ejmplos:

*Cu + HNO3 ---------NO2 + H2O + Cu(NO3)2

0 +1 +5 -2 +4 -2 +2 -2 +2 +5 -2

Cu + HNO3 ---------------NO2 + H2O + Cu(NO3)2

Cu oxida en 2 x 1 = 2

N reduce en 1 x 1 = 1

Cu + HNO3 ---------------2NO2 + H2O + Cu(NO3)2

Cu + 4HNO3 ---------------2NO2 + 2H2O + Cu(NO3)2

**KClO3 -----------------KCl + O2

+1 +5 -2 +1 -1 0

KClO3 -------------------KCl + O2

Cl reduce en 6 x 1 = 6

O Oxida en 2 x 1 = 2

2KClO3--------- 2KCl + 6O2

BALANCEO DE ECUACIONES POR ( REDOX )

Al balancear una ecuación química, se deben de igualar el número de átomos o iones en ambos miembros de la ecuación. Para balancear cualquier ecuación química existen dos métodos: el matemático y el químico. Dentro del primero se tienen aproximaciones sucesivas (también llamado de tanteo o de simple inspección) y el algebraico. Ambos métodos presentan la desventaja de que no se sabe si hay ganancia o pérdida de electrones.

En cambio en el segundo (el químico), existen dos posibilidades de ajustar una ecuación ya sea por el método de óxido-reducción (utilizando medias reacciones o por el cambio del número de oxidación) o bien, por el del ion electrón (medio ácido o básico).

En ambos métodos métodos existe cambio electrónico electrónico en algunos algunos elementos químicos que participan en la reacción. En el presente trabajo sólo se desarrolla el método de óxidoreducción por el cambio de número de oxidación.

A continuación se presenta una tabla que resume estos conceptos:

TÉRMINO NÚMERO DE OXIDACIÓN CAMBIO ELECTRÓNICO

Oxidación Aumenta Pérdida de
electrones

Reducción Disminuye Ganancia de
electrones

Agente oxidante Disminuye Gana electrones

Gana electrones Agente reductor Aumenta Pierde
electrones

PASOS PARA BALANCEO POR OXIDO-REDUCCIÓN

1. Escribir la ecuación de la reacción.

2. Asignar el número de oxidación a los átomos en ambos lados de la ecuación (aplicar la reglas de asignación del número de oxidación).

3. Identificar Identificar los átomos que se oxidan y los que se reducen reducen.

4. Colocar el número de electrones cedidos o ganados por cada átomo.

5. Intercambiar los números de electrones (los electrones ganados deben ser igual a los electrones perdidos). El número de electrones ganados se coloca como coeficiente del elemento que pierde electrones. El número de electrones perdidos se coloca como coeficiente del elemento que gana electrones.

6. Igualar la cantidad de átomos en ambos miembros de la ecuación.

7. Balancear por tanteo los elementos que no varían su número de oxidación.

8. Si la ecuación no se puede balancear en el sentido que está propuesta, se invierte la ecuación y se realizan los pasos del 1 al 7.

EJERCICIOS PROPUESTOS

1. KMnO 4 + H 2SO 4 + FeSO 4 PRODUCE K 2SO 4 + MnSO 4 + Fe 2(SO 4 ) 3 + H 2 O

2. K 2Cr 2 O7 + HI + HClO 4 PRODUCE KClO 4 + Cr(ClO 4 ) 3 + I 2 + H 2 O

3. AgNO 3 + FeSO 4 PRODUCE Fe 2(SO 4 ) 3 + Fe(NO 3 ) 3. AgNO 2 + Ag

4. NaCl + MnO 2 + H 2SO 4 PRODUCE NaHSO 4 + MnSO 4 + Cl 2 + H 2O

5. CH 4 + O 2 PRODUCE CO 2 + H 2O

6. HNO3 + H 2S PRODUCE NO + S + H 2 O

7. K 2Cr 2 O7 + SnCl 2 PRODUCE CrCl 3 + SnCl4

Número de oxidación: es el número de electrones que utiliza un átomo para formar un compuesto. Si el átomo se une a un elemento más electronegativo cede electrones y si se une a uno menos electronegativo gana electrones.

JUEGO DE BALANCEO DE ECUACIONES