UNIVERSIDAD NACIONAL AUTONOMA DE NICARAGUA RECINTO UNIVERSITARIO RUBEN DARIO FACULTAD DE CIENCIAS E INGENIERIAS DEPARTAMENTO DE QUIMICA ASIGNATURA: INTRODUCCIÓN A LA QUÍMICA
CONTENIDO BALANCEO DE ECUACIONES QUÍMICAS. LEY DE CONSERVACIÓN DE LA MATERIA. REGLAS PARA EL MÉTODO DE VARIACIÓN DEL NÚMERO DE OXIDACIÓN.
OBJETIVOS EMPLEAR EL MÉTODO DE VARIACIÓN DEL NÚMERO DE OXIDACIÓN EN EL BALANCEO DE ECUACIONES QUÍMICAS.
BALANCEO DE ECUACIONES
CONSISTE EN : Generalmente son números enteros Se escriben delante de cada fórmula Coeficientes Expresan cantidades que se pueden ver y tocar Indican el número de moles de cada sustancia
MÉTODO DE TANTEO Consiste en colocar coeficientes de forma que se igualen el número de átomos de cada elemento en reactivos y productos. Para ello se sigue el siguiente orden:
EJEMPLO Se inspecciona inicialmente la ecuación y encontramos : EN LOS REACTIVOS EN LOS PRODUCTOS 5 átomos de carbono 1 átomo de carbono 12 átomos de hidrógeno 2 átomos de hidrógeno 2 átomos de oxígeno 3 átomos de oxígeno
EJEMPLO
EJEMPLO
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Otro ejemplo: K + H 2 O KOH + H 2 Se observa que el potasio y el oxígeno tanto en reactivos como productos se hallan balanceados por lo que se debe balancear el hidrógeno. K + H 2 O KOH + H 2 Hay 2 átomos de hidrógeno en los reactivos y 3 en los productos por lo que puede balancearse colocando un átomo más de hidrógeno en los reactivos, pero solo uno nos representa un ajuste con número fraccionario, por eso es mejor ajustar multiplicando por 2 toda la ecuación obteniendo: 2 K + 2 H 2 O 2 KOH + H 2
Otro ejemplo Na 2 SO 3 + HCl --> NaCl + H 2 O + SO 2 Analizando nuestra ecuación encontramos: 2Na,1S, 3O, 1H,1Cl 1Na, Cl, 2H, 1S, 3O Na 2 SO 3 + HCl --> 2NaCl + H 2 O + SO 2 Si el 2subíndice de Na trasladamos como coeficiente completamos la cantidad de sodio en los productos
pero es0 2 nos altera tambien la cantidad de Cl por lo cual también anteponemos 2 en la fórmula donde hay Cl Na 2 SO 3 +2 HCl -- > 2 NaCl + H 2 O + SO 2 Quedando ajustada la ecuación
Reacciones de oxidación reducción Oxidación Son reacciones en las que ocurren dos procesos Reducción
Oxidación Reducción Las células oxidan los alimentos para obtener Las plantas utilizan la energía. energía solar para Los metales se pierden producir alimento por debido a la corrosión reducción del CO 2 ( oxidación) Se obtienen los Se oxidan los metales de sus menas combustible para obtener por reducción energía
Las formas oxidadas son ricas en energía (alimentos,hulla, gasolina) Las formas reducidas con tiene poca energía( dióxido de carbono agua
Reacciones REDOX son aquellos procesos en los que se verifica una ganancia y pérdida de electrones simultáneamente,por tanto al menos un elemento cambia su estado de oxidación
OXIDACIÓN OXIDACIÓN: Un átomo o ión cede o pierde electrones Aumenta su estado de oxidación. Un átomo o ión se oxida A - A + e - Zn Zn + 2e La sustancia oxidada es la especie que cede electrones y se llama AGENTE REDUCTOR
REDUCCIÓN
PROCESO REDOX 0 aumenta 3+ oxidación Fe -3e - Fe #e - =(0) (+3) = -3 6 disminuye 2+ Reducción S + 4 e - S #e - =(+6) (+2) = +4
Reglas para balancear ecuaciones REDOX por el método de número de oxidación.
Reglas para balancear ecuaciones REDOX por el método de número de oxidación.
Reglas para balancear ecuaciones REDOX por el método de número de oxidación Balancee el incremento y la disminución del número de oxidación por medio de coeficientes que se colocan frente a la disminución y al incremento, los últimos deben ser iguales.por ello la cantidad de electrones ganados por la sustancia reducida será el coeficiente de la sustancia oxidada, y la cantidad de electrones perdidos por la sustancia oxidada será el coeficiente de la sustancia reducida. Ajuste el resto de la ecuación por el método de tanteo. Recuerde que la final el total de átomos en los reactivos debeserigualaltotaldeátomosenlosproductos.
EJEMPLO 1.- Determinar el número de oxidación de cada elemento 0 1 6 2-4+ 2-4+ 2-1 2- C + HSO 4 C O 2 + SO 2 + H 2 O 2.- Analizamos quienes han variado en el número de oxidación 0 +1+62-4+2-4+2-1 2- C + HSO 4 CO 2 + SO 2 + H 2 O
3.-Sedeterminaquiénseoxidayquiénsereduce 0 4+ Se ha incrementado el número de C C oxidación, por tanto se puede decir que el carbono pierde 4 electrones, se oxida es agente reductor. 6+ 4+ Ha disminuido su estado de S S oxidación por tanto se puede decir que el azufre gana 2 electrones, se reduce, es agente oxidante
Corresponde al subíndice que tiene el elemento en la ecuación 0 4+ C C pierde4x1átomo=4e - entotal 6+ 4+ S S gana 2 x 1 átomo = 2 e - en total
Finalmente el oxígeno y el hidrógeno se ajusta por tanteo
Otro ejemplo 1+ 7+ 2-1+1-2+ - 0 1+2-1+ 1- KMnO 4 + HCl === MnCl 2 + Cl 2 + H 2 O + KCl 7+ 2+ Mn Mn Gana 5 e - x 1 átomo = 5e - en total 1-0 Cl Cl 2 Pierde 1 e - x 2 átomos = 2e - en total. 2 Número de átomos de cloro en la reacción Colocamos ahora como coeficientes las cantidades de electrones ganados y perdidos 2KMnO 4 + 10 HCl === 2 MnCl 2 + 5 Cl 2 + H 2 O + KCl
Finalmente se ajusta el resto de átomos por tanteo Quedando la ecuación de la siguiente manera. 2KMnO 4 + 16HCl = 2MnCl 2 + 5Cl 2 + 8H 2 O + 2KCl
Otro ejemplo: 1+5+2-1+2-2+ 2-0 1+ 2-
Disminuye número de oxidación, gana electrones : se reduce agente oxidante Aumenta número de oxidación, pierde electrones: se oxida agente reductor
Calculamos la cantidad total de electrones ganados y perdidos 5 2 N N 3e - ganados x 1 átomo = 3e - 2-0 total S S 2e - pérdidos x 1 átomo = 2e - total
Colocamos los coeficiente correspondiente a los electrones ganados y pérdidos 2HNO 3 +3H 2 S 2 NO +3S + H 2 O Luego completamos la cantidad de hidrogeno y oxígeno respectivamente 2HNO 3 +3H 2 S 2 NO +3S + 4H 2 O
"Hay una fuerza motriz más poderosa que el vapor, la electricidad y la energía atómica: la voluntad". Albert Einstein Gracias por su atención