xido-Reduccin

Oxidacin: Se refiere a la media reaccin donde un tomo o un grupo de tomos pierden e-Reduccin: Se refiere a la media reaccin donde un tomo o un grupo de tomos ganan e-Agente Oxidante: Es la sustancia que se reduce (gana e-) provocando la oxidacin.La oxidacin se refiere a:

La ganancia de oxgeno por parte de una molcula

La prdida de hidrgeno en una molcula

La prdida de electrones que sufre un tomo o grupo de tomos Aumentando en consecuencia su nmero de oxidacin

La reduccin se refiere a:

La prdida de oxgeno por parte de una molcula

La ganancia de hidrgeno en una molcula

La ganancia de electrones que sufre un tomo o grupo de tomos Disminucin o reduccin en su nmero de oxidacin

Los procesos de oxidacin y reduccin suceden simultneamente y nunca de manera aislada, por lo que se denominan reacciones redox.

Para balancear este tipo de reacciones estudiaremos dos mtodos:

Mtodo redox o cambio del nmero de oxidacin.

Mtodo de ion electrn.

En el mtodo REDOX se realizan los siguientes pasos:

Paso 1. Asignar el nmero de oxidacin de todos los elementos presentes en la reaccin y reconocer los elementos que se oxidan y reducen.

Nota: Todo elemento libre tiene nmero de oxidacin cero.

Por ejemplo: Cu 0 + H1+N5+ O32- Cu2+(N5+O32- )2 + H21+ O2- + N2+O2-

Paso 2. Escribir las semirreacciones de oxidacin y reduccin con los electrones de intercambio.

Cu 0 Cu2+ + 2e- semirreaccin de oxidacin

N5+ + 3e- N2+ semirreaccin de reduccin

Paso 3. Balancear el nmero de tomos en ambos lados de las semirreacciones. En este caso estn balanceados:

Cu 0 Cu2+ + 2e-

N5+ + 3e-N2+

Paso 4. Igualar el nmero de electrones ganados y cedidos:

3[Cu0Cu2+ + 2e-]

2[N5+ + 3e-N2+]

3Cu03Cu2+ + 6e-]

2N5+ + 6e-2N2+

Nota: El nmero de electrones ganados debe ser igual al nmero de electrones cedidos.

Paso 4. Colocar los coeficientes encontrados en la ecuacin original donde se verific el cambio del nmero de oxidacin:

Cu 0 + HNO3 3Cu(NO3)2 + H2O + 2NO

Paso 5. Completar el balanceo ajustando el nmero de tomos en ambos lados de la reaccin:

3Cu0 + 8HNO3 3Cu(NO3)2 + 4H2O + 2NO

Ion electron

Medio cido:

Balancear la reaccin qumica siguiente:

CaC2O4+ KMnO4+ H2SO4 CaSO4+ MnSO4+ K2SO4+ CO2+ H2O

Paso 1. Los compuestos inicos se separan en sus iones componentes, sealando con toda claridad sus cargas correspondientes. Los xidos y los compuestos covalentes no se separan en iones.

Ca2++ (C204)2- + K1++ (MnO)1- + H++ (SO4)2- Ca2++ (SO4)2- + Mn2++ (SO4)2- +K1++ (SO4)2- + CO2+ H2OPaso 2. Se simplifica la reaccin eliminando de ella todas aquellas especies qumicas que no tienen cambios durante el proceso.

Las especies que permanecen despus de esta simplificacin son las que toman parte en el proceso redox. El resultado de este proceso recibe el nombre de reaccin inica. En sta, puede advertirse que aparece el ion H1+, lo que indica que el proceso redox ocurre en medio cido.

(C204)2- + (MnO4)1- + H1+ Mn2++ (SO4)2-+ CO2+ H2O

Paso 3. Se escriben las semirreacciones de oxidacin y de reduccin en cualquier orden:

(C204)2- CO2 semirreaccin de oxidacin

(MnO4)1- Mn2+ semirreaccin de reduccin

Paso 4. Balance de masa:

a. Primero se balancean todos los tomos de los elementos, que no sean oxgeno e hidrgeno.

Hay dos tomos de carbono en el primer miembro de la primera semirreaccin y slo uno en el segundo miembro. Esto se ajusta mediante el coeficiente adecuado.

(C204)2+ 2CO2

La segunda semirreaccin queda igual. Slo hay un tomo de manganeso en ambos miembros.

(MnO4)1- Mn2+b. Ahora se balancea el oxgeno. En medio cido, el exceso de oxgeno se balancea con agua en el miembro contrario de la semirreaccin.

Enla primera semirreaccin el oxgeno est balanceado, no as en la segunda. En sta hay 4 tomos de oxgeno en el ion (MnO4)1- y por tanto, se balancea con agua como se indic:

(MnO4)1- Mn2++ 4H2O

Por ltimo se balancea el hidrgeno con iones H+en el lado contrario:

8H++ (MnO4)1- Mn2++ 4H2O Con esto concluye el proceso de balance de masa. El resultado es:

(C204)2+ 2CO2

8H++ (MnO4)1- Mn2++ 4H2O

Paso 5. Balance de carga. Este paso slo debe realizarse despus del balance de masa. Nunca antes.

Paso 6. Balance del nmero de electrones perdidos y ganados. El nmero de electrones perdidos y ganados debe ser el mismo en todo proceso redox. Esto se logra multiplicando por el factor adecuado las semirreacciones redox balanceadas en masa y carga:

Paso 7. Los coeficientes que se obtienen en la ecuacin inica se trasladan a la reaccin general, pero slo quedarn balanceadas las especies que intervinieron en el proceso redox:

Paso 8. Por ltimo se ajustan las especies que permanecieron sin cambios en el proceso redox:

Medio bsico:

Balancea la reaccin qumica siguiente:

Zn + NaNO3+ NaOH Na2ZnO2+ NH3+ H2O

Paso 1. Los compuestos inicos se separan en sus iones componentes, sealando con toda claridad sus cargas correspondientes. Los xidos y los compuestos covalentes no se separan en iones. Los elementos libres tienen carga cero.

Zn0 + Na1++ (NO3)1- + Na1++ (OH)1- Na1+ + (ZnO2)2- + NH3+ H2O

Paso 2. Se simplifica la reaccin eliminando de ella todas aquellas especies qumicas que no tienen cambios durante el proceso.

Zn0 + Na1++ (NO3)1- + Na1++ (OH)1- Na1+ + (ZnO2)2- + NH3 + H2O

Las especies que permanecen son las que toman parte en el proceso redox. El resultado de este proceso recibe el nombre de reaccin inica. En sta, puede advertirse que aparece el ion (OH)1-, lo que indica que el proceso ocurre en medio bsico.

Zn0 + (NO3)1- + (OH)1- (ZnO2)2- + NH3 + H2O

Paso 3. Se escriben las semirreacciones de oxidacin y de reduccin en cualquier orden:

Zn0 (ZnO2)2-(NO3)1- [NH3]0Paso 4. Balance de masa:

Balancear tomos diferentes de oxgeno e hidrgeno. En ambas semirreacciones estn balanceados.

Balancear los tomos de oxgeno con molculas de agua. Se cuentan los tomos de oxgeno y se agregan, en igual nmero, molculas de agua del otro lado de la reaccin o reacciones:

2H2O + Zn0 (ZnO2)2-(NO3)1- [NH3]0 + 3H2O

Los tomos de hidrgeno por facilidad, se ajustan con iones H+ como si fuera una reaccin que se verifica en medio cido:

2H2O + Zn0 (ZnO2)2- + 4H+9H+ + (NO3)1- [NH3]0 + 3H2O

Para compensar los iones H+, se adicionan igual nmero de iones (OH)- en ambos lados de las semirreacciones y formar molculas de agua, los iones (OH)- sobrantes, corresponden al medio bsico de la reaccin:

Paso 5. Balance de carga. Este paso slo debe realizarse despus del balance de masa. Nunca antes.

Se agregan electrones (e-) para igualar las cargas inicas:

Paso 6. Balance del nmero de electrones perdidos y ganados. De nuevo, el nmero de electrones perdios y ganados en el proceso redox debe ser el mismo.Por tanto, las semirreacciones se multiplican por el factor adecuado para lograr este propsito.

Al sumar y simplificar las semirreacciones:

Ecuacin inica completa:

Paso 7. Los coeficientes que se obtienen en la ecuacin inica se trasladan a la reaccin general, pero slo quedarn balanceadas las especies que intervinieron en el proceso redox:

4Zn + NaNO3+ 7NaOH 4Na2ZnO2+ NH3+ 2H2O

Paso 8. Por ltimo se ajustan las especies que permanecieron sin cambios en el proceso redox:

4Zn + NaNO3+ 7NaOH 4Na2ZnO2+ NH3+ 2H2O