Reacciones de oxidación y reducción (página 2)

Partes: 1, 2

En los iones simples, cationes (+) y aniones (-), el estado de oxidación es igual a la carga del ion.
Ejemplos:
Cationes Aniones
Cu2+ = +2 Cl- = -1
Na+ = +1 S2- = -2
Reglas para determinar Estado de oxidación

En los iones poliatómicos, la suma de los estados de oxidación de todos los átomos debe ser igual a la carga del ion.
Ejemplo: SO42-
Nº at. Est. Ox.
S = 1 • X = X
O = 4 • -2 = -8
-2

X = 6
Reglas para determinar Estado de oxidación

En las moléculas neutras, los estados de oxidación de todos los átomos deben sumar CERO.
Ejemplo: H2SO4
Nº at. Est. Ox.
H = 2 • +1 = +2
S = 1 • X = X
O = 4 • -2 = -8
0

X = 6
Reglas para determinar Estado de oxidación

Determinación del Estado de Oxidación
A través de una ecuación matemática.
Ejemplo: Calcular el estado de oxidación del nitrógeno en el HNO3
H N O3
1 (+1) + 1 • X + 3 (-2) = 0
X = +5

Ejercicios
Determine el estado de oxidación de:
P en el H3PO3
N en el NH2OH
S en el H2SO3
Cl en el KClO3
S en el Na2S
Cr en el Cr2O72-
Mn en el MnO42-

Balance de ecuaciones REDOX por el método del ion electrón
1. Identificar la semireacción de oxidación y reducción. Para ello se debe asignar los estados de oxidación a cada especie participante de la reacción, para verificar la transferencia de electrones.

I2 + HNO3 HIO3 + NO + H2O (Molecular)

I2 + H+NO3- H+lO3- + NO + H2O (Iónica)

0
+1
-6
+5
+1
+5
-6
-2
+2
-2
+2

Balance de ecuaciones REDOX por el método del ion electrón
2. Se escribe por separado el esqueleto de las ecuaciones iónicas parciales del agente oxidante y el agente reductor.

I2 lO3-

NO3- NO
Oxidación
Reducción
Agente
Oxidante
Agente
Reductor

Balance de ecuaciones REDOX por el método del ion electrón
Se balancea por tanteo (inspección) los átomos distintos de H y O :
I2 2lO3-

NO3- NO

Balance de ecuaciones REDOX por el método del ion electrón
Se igualan los átomos de oxígenos agregando moléculas de H2O para balancear los oxígenos:

I2 + 6H2O 2lO3-

NO3- NO + 2H2O

Balance de ecuaciones REDOX por el método del ion electrón
Igualar los átomos de hidrógenos, agregando iones hidrógeno H+ donde falte éste.

I2 + 6H2O 2lO3- + 12H+

4H+ + NO3- NO + 2H2O

Balance de ecuaciones REDOX por el método del ion electrón
Igualar las semirreacciones eléctricamente. Para ello, se debe contar la carga total en ambos lados de cada ecuación parcial y agregar electrones e- en el miembro deficiente en carga negativa (-) o que tenga exceso de carga positiva (+).
0 – 2 +12 = +10
I2 + 6H2O 2lO3- + 12H+ + 10e-

+4 -1 = + 3 0
3e- + 4H+ + NO3- NO + 2H2O

Observaciones
Estos pasos aquí son comunes para reacciones en medio ácidos, neutros o básicos (alcalinos).
Si la reacción está en medio básico o alcalino después de haber colocado los e- se debe: “agregar a cada miembro de las ecuaciones parciales tantos OH- como H+ haya. Combinar los H+ y OH- para formar H2O y anular el agua que aparezca duplicado en ambos miembros”.
Nota: En esta ecuación no se realiza porque no tiene OH-, es decir, no está en medio básico (está en medio ácido, HNO3).

Balance de ecuaciones REDOX por el método del ion electrón
Igualar el número de e- perdidos por el agente reductor, con los e- ganados por el agente oxidante, multiplicando las ecuaciones parciales por los número mínimos necesario para esto.
I2 + 6H2O 2lO3- + 12H+ + 10e-

3e- + 4H+ + NO3- NO + 2H2O

x3
x10

Balance de ecuaciones REDOX por el método del ion electrón
I2 + 6H2O 2lO3- + 12H+ + 10e-

3e- + 4H+ + NO3- NO + 2H2O

x3
x10
3I2 + 18H2O 6lO3- + 36H+ + 30e-

30e- + 40H+ + 10NO3- 10NO + 20H2O

Balance de ecuaciones REDOX por el método del ion electrón
Sume las dos semireacciones reduciendo términos semejantes, es decir, cancelando cualquier cantidad de e-, H+, OH- o H2O que aparezca en ambos lados, con lo cual se obtendrá la ecuación finalmente balanceada.
3I2 + 18H2O 6lO3- + 36H+ + 30e-

30e- + 40H+ + 10NO3- 10NO + 20H2O

3I2 + 10NO3- + 4H+ 6IO3- + 10NO + 2H2O

Balance de ecuaciones REDOX por el método del ion electrón
Si la ecuación fue dada originalmente en forma iónica, ésta es la respuesta del problema.
3I2 + 10NO3- + 4H+ 6IO3- + 10NO + 2H2O
Si la ecuación fue dada originalmente en forma molecular; se trasladan estos coeficientes a la ecuación molecular y se inspeccionan el balanceo de la ecuación.
3I2 + 10HNO3 6HIO3 + 10NO + 2H2O