GUIA DE ESTUDIO SEMANA 5 Reacciones de oxido reducción: REDOX Elaborado por: Lic. Fernando Andrade Barrios

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Vanesa Herrero Quintana
hace 6 años
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1 UNIVERSIDAD DE SAN CARLOS DE GUAMALA FACULTAD DE CIENCIAS MÉDICAS, CUM UNIDAD DIDACTICA QUIMICA, PRIMER AÑO GUIA DE ESTUDIO 2015 SEMANA 5 Reacciones de oxido reducción: REDOX Elaborado por: Lic. Fernando Andrade Barrios Aspectos importantes que deben tenerse en cuenta antes de resolver esta guía. Qué es una reacción de Oxidación ó Reducción? Es aquella reacción en la cual hay transferencia de electrones, es decir un átomo ó un compuesto gana ó pierde electrones. Aunque la ganancia ó pérdida de electrones en algunos casos no es real, es decir los productos formados no son sustancias iónicas, sino sustancias moleculares formadas a través de compartimiento de electrones (enlaces covalentes), por esa razón se recomienda detectar una reacción de oxido-reducción de la siguiente manera. Cómo se detecta si una reacción es de Oxidación-Reducción.? Como usted ya aprendió en la semana 4 a determinar los estados de oxidación, observe si los átomos (o iones ), presentes en los reactivos, variaron sus estados de oxidación en los productos, si hay variación entonces decimos que la reacción es redox ó de óxido-reducción. Tome en cuenta que en las reacciones redox, siempre hay por lo menos un elemento que se oxida y uno que se reduce. Existen reacciones en las que dos átomos se oxidan y no se reduce, ó que dos se reducen y uno se oxida, o que el elemento que se oxida y el que se reduce se hallan dentro del mismo compuesto.? SI, pero no se verán dichos casos, por lo tanto en los ejercicios de su guía y en las preguntas de los exámenes, las ecuaciones serán del tipo de que un elemento se oxida y otro se reduce. Utilizaremos los siguientes conceptos: OXIDACION: proceso en el cual un átomo pierde electrones, y por lo tanto aumenta su número de oxidación. Disminuyen cargas negativas ó aumentan cargas positivas. REDUCION: Proceso en el cual un átomo gana electrones y por lo tanto disminuye su número de oxidación. Aumentan cargas negativas ó disminuyen cargas positivas. Se puede usar la siguiente línea, donde se representan los números ó estados de oxidación debe observar los cambios y las tendencias. Analícelo así: OXIDACION -7, -6, -5, -4, -3-4, -3, -2, -1, 0 +1, +2, +3 +4, +5, +6, +7 REDUCCION 1/5

2 * OXIDAN: Sustancia que contiene al elemento que se reduce. * : Sustancia que contiene al elemento que se oxida. *Nota: los agentes oxidantes y los agentes reductores deben buscarse del lado de los reactivos ( en el lado izquierdo de la ecuación). COMO BALANCEAR LAS REACCIO DE OXIDO-REDUCCIÓN: Consideremos la siguiente ecuación: HNO 3 + H 2 S NO + S + H 2 O A) A partir de la ecuación química, se procede a colocar los números de oxidación de cada elemento de acuerdo a las reglas para asignar los números de oxidación (tema tratado en la semana 4): : H +1 N +5 O H +1 2S -2 N +2 O -2 + S 0 + H +1 2O -2 B) Revise que elementos cambian su número de oxidación N S N El Nitrógeno GANO 3 electrones por lo tanto se REDUJO 5 2 S 2 0 El Azufre, PERDIO 2 electrones por lo tanto se OXIDO El HNO 3 es el agente oxidante, pues contiene al elemento que se redujo(n). El H 2 S, es el agente reductor, pues contiene al elemento que se oxidó (S). C) Coloque las unidades de reducción = 3 como coeficiente de la sustancia que contiene al elemento que se oxidó y como coeficiente de la sustancia que contiene al elemento que se redujo las unidades de oxidación = 2. Quedando así: 2 HNO H 2 S NO + S + H 2 O D) Con estos coeficientes, balancee en los productos a las sustancias que contiene a los elementos que se oxidaron ó redujeron. Quedando así: 2 HNO H 2 S 2 NO + 3 S + H 2 O Note, que el H 2 O, no posee aún coeficiente, pues ninguno de sus átomos experimentaron oxidación ó reducción, por lo tanto el coeficiente del agua lo debe colocar en base a los coeficientes ya determinados. Quedando así: 2 HNO H 2 S 2 NO + 3 S + 4 H 2 O La ecuación ya quedó balanceada: 2 N 2 N 3S 3S 6 O 6 O 8H 8H 2/5

3 E) Para calcular el número total de ELECTRO TRANSFERI, puede usar al elemento oxidado ó al reducido y multiplicar el número de unidades de reducción ó de oxidación por el coeficiente final de ese elemento en la ecuación balanceada. Ej: 2 N +5 2 N +2 = 3 electrones ganados x 2 = 6 electrones transferidos 3 S -2 3 S 0 = 2 electrones perdidos x 3 = 6 electrones transferidos Note que si la ecuación está balanceada correctamente, ambos números dan igual, por lo tanto: TOTAL DE ELECTRO TRASNFERI: 6 e - NOTA: Al finalizar de balancear la ecuación, revise que todos los coeficientes puedan simplificarse a números más pequeños. De ser así el número total de electrones transferidos, debe hacerse hasta que se simplificaron los coeficientes. Recomendaciones adicionales para balancear las reacciones Redox. 1. Debe balancearse primero a los elementos que se oxidaron ó redujeron, luego los Metales, No metales, y de ultimo al Hidrogeno y Oxígeno. 2. Al finalizar de balancear la ecuación, revise si todos los coeficientes pueden simplificarse a números más pequeños. De ser así el total de electrones transferidos, debe hacerse hasta que se simplificaron los coeficientes. 3. Recuerde que al balancear una ecuación, NO debe cambiarse los subíndices de la fórmula, solo pueden modificarse ó colocarse coeficientes. I- Ejemplos: Balancee las siguientes ecuaciones y responda lo que se solicita. a) KMnO 4 + Na 2 SO 3 + H 2 O MnO 2 + Na 2 SO 4 + KOH GANA ELECTRO PERDI b) P + HNO 3 + H 2 O H 3 PO 4 + H 2 SO 4 + NO O QUE SE GANA ELECTRO PERDI c) K 2 SnO 4 + Bi(OH) 3 K 2 SnO 3 + Bi + H 2 O 3/5

4 GANA ELECTRO PERDI d) Na 2 HAsO 3 + KBrO 3 + HCl H 3 AsO 4 + KBr + NaCl Nota: En éste caso al final debe simplificar los coeficientes, pues todos son divisibles entre dos. GANA ELECTRO PERDI e) Bi 2 O 3 + NaOH + NaClO NaBiO 3 + NaCl + H 2 O Nota: En este caso no deberá colocarse el coeficiente a uno de los reactivos, pues ya tiene en su fórmula un subíndice 2. GANA ELECTRO PERDI f) Fe + CO 2 Fe 2 O 3 + CO GANA ELECTRO PERDI g) KClO 3 + Na 2 SnO 2 KCl + Na 2 SnO 3 GANA ELECTRO PERDI 4/5

5 II- Importancia de las reacciones Redox: a) Lea La Química y Salud El smog y la salud página 215 de su libro de texto y haga un resumen con los datos más importantes: b) Lea el tema Oxidación y reducción en sistemas biológicos página 219 y 220 de su libro de texto y haga un resumen con los datos más importantes: c) Lea el tema Celdas de combustible: Energía limpia para el futuro página 221 de su libro de texto y haga un resumen con los datos más importantes: 5/5

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