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Balance Redox Química General Recordemos… http://payala.mayo.uson.mx/QOnline/BALANCEO_DE_ECUACIONES_QUIMICAS.html http://payala.mayo.uson.mx/QOnline/BALANCEO_DE_ECUACIONES_QUIMICAS.html Al finalizar la sesión el estudiante reconoce una reacción de transferencia de electrones para aplicar el balance de la ecuación por el método Redox. Logro de aprendizaje de la sesión: Contenido: • Balance de Ecuaciones Químicas. • Estado de Oxidación. Reglas para determinar los estados de oxidación. • Reacciones Redox. • El método Redox. Pasos para la aplicación. Ejemplo. Es buscar que el número de átomos por cada elemento en el lado de los reactantes sea igual al lado de los productos. Por ello se usan coeficientes, pero nunca se deberá alterar los subíndices. Balance de ecuaciones químicas Métodos de Balance de Ecuaciones: o Método de Tanteo. o Método Algebraico. o Método Redox. Datos/Observaciones Estado de oxidación (E.O) Número entero que representa el número de electrones que un átomo posee para formar un compuesto determinado. El número de oxidación es positivo si el átomo pierde electrones, o los comparte con un átomo que tiene tendencia a aceptarlos. El número de oxidación es negativo cuando el átomo gana electrones, o los comparte con un átomo con tendencia a cederlos. La suma de los estados de oxidación E.O de todos los átomos en una molécula es 0: Datos/Observaciones Reglas para cálculo de estado de oxidación 1. El E.O. de un átomo libre, es 0 . Ejemplo: Fe0 + HCl → FeCl3 + H2 0 2. En compuestos, los metales alcalinos (Grupo IA) tienen E.O. +1 :Na+, K+ y los alcalinotérreos (Grupo IIA) tienen E.O. +2 : Mg+2 , Ba +2 4. En compuestos binarios con metales, el E.O. del F, Cl, I y Br es : -1. 5. En compuestos, el E.O. del H es +1, excepto en los hidruros metálicos (-1). 6. En compuestos, el E.O. del O es -2, excepto en los peróxidos (-1). 7. Los gases diatómicos como: O2, H2, N2, Cl2 el E.O. es 0. El estado de oxidación de un átomo en su compuesto se determina aplicando: Ejemplos: 0 2O 1 7 2 4K MnO 27 4MnO 1 1 Na H 1 2 2H O 1 1 2 2H O 1 2 1 NaO H 13 4N H 4 1 4C F 4 1 4C H 3 1 2 6C H 2 1 2 4C H 1 1 2 2C H 2 2 FeO 3 2 2 3Fe O 25 3N O 1 23 5 4 3N H N O Cálculo del estado de oxidación: Datos/Observaciones Reacciones REDOX Reducción: Ganancia de uno o más electrones. El número de oxidación decrece y significa que ese elemento está siendo reducido. Oxidación: Pérdida de uno o más electrones. El número de oxidación de un elemento aumenta y significa que se está oxidando. Datos/Observaciones • Al introducir una lámina de Zn en una disolución de Pb(NO3)2, se forma Pb y Zn(NO3)2, teniendo la siguiente ecuación: • La lámina de Zn se recubre de una capa y forma las siguientes semi reacciones: a) Zn - 2e– Zn2+ (oxidación) b) Pb2+ + 2e– Pb (reducción) Zn + Pb(NO3)2 Pb + Zn(NO3)2 Ejemplo: Reacción REDOX Datos/Observaciones Se aplica este método a las reacciones donde se da una transferencia de electrones (reacciones oxidación-reducción) Método REDOX Oxidación: Aumento del estado de oxidación o pérdida de electrones. Zn - 2e- Zn+2 Agente Reductor: Reactivo que pierde electrones y se oxida. Reducción: Disminución del estado de oxidación o ganancia de electrones Agente Oxidante: Reactivo que gana electrones y se reduce. Ecuación Redox: Zn + Ag+1 Zn+2 + Ag Ecuación de oxidación Ag e Ag Ecuación de reducción Datos/Observaciones Método REDOX : Procedimiento para balancear Primero: Identificar los átomos que cambian su E.O. Zn 0+ Ag+N+5O3 -2 → Zn2+(N5+O3 -2)2 - + Ag0 Segundo: Escribir las Semirreacciones: Oxidación: Zn – 2e–→ Zn2+ ………. (a) Reducción: Ag+ + 1e– → Ag ………. (b) Datos/Observaciones Tercero: Ajustar el nº de electrones transferidos, de forma que los electrones ganados sean iguales a los perdidos. En el ejemplo, se consigue el balance de electrones multiplicando la semireacción (a) por 1 y la semireacción (b) por 2. (a)Oxidación : 1 (Zn - 2e– → Zn2+) (b)Reducción: 2 (Ag+ + 1e– → Ag) Ecuación Redox : Zn + 2Ag+ → Zn2+ + 2Ag Método REDOX : Procedimiento para balancear Datos/Observaciones Cuarto: Escribir la reacción química completa, utilizando los coeficientes de la ecuación redox. Zn + 2 AgNO3 → Zn(NO3)2 + 2 Ag Quinto: Terminar el balance por tanteo (si fuera necesario) y finalmente comprobar que toda la reacción queda ajustada: Zn + 2 AgNO3 → Zn(NO3)2 + 2 Ag (Ecuación Balanceada) Método REDOX : Procedimiento para balancear KMnO4 + H2SO4 + KI MnSO4 + I2 + K2SO4 + H2O Primero: Identificar los átomos que cambian su E.O. K+I- + H2 +S+6O 4 -2 + K +Mn+7O4 -2 → Mn+2 (S+6O4 -2) + I2 0 + K2 + S+6O4 -2 + H2 +O-2 Segundo: Escribir semirreacciones: de oxidación y reducción. Oxidación : 2 I– - 2e– I2 Reducción : Mn+7 + 5e– Mn+2 Método REDOX: Ejemplo Se ajusta el número de electrones de forma que al sumar las dos semirreacciones, éstos desaparezcan: Oxidación : 5 (2 I– - 2e– I2 ) Reducción : 2 (Mn+7 + 5e– Mn+2 ) Ecuación Iónica Global: 10 I– + 2 Mn+7 5 I2 + 2 Mn +2 Tercero: Ajustar el nº de electrones transferidos Ecuación: 2KMnO4 + H2SO4 + 10KI 2MnSO4 + 5I2 + K2SO4 + H2O Quinto: Se termina el balance (por tanteo): 2 KMnO4 + 8 H2SO4 +10 KI 2 MnSO4 + 5 I2 + 6 K2SO4 + 8 H2O Cuarto: Se escribe la ecuación completa, colocando los coeficientes obtenidos en la ecuación iónica global Ecuación Iónica Global: 10 I– + 2 Mn+7 5 I2 + 2 Mn +2 GRACIAS. Lo que aprendimos hoy: • Una reacción Redox, es una reacción de transferencia de electrones donde una sustancia pierde electrones y otra sustancia los gana. • El estado o número de oxidación es un número entero que representa el número de electrones que un átomo posee para formar un compuesto determinado, • El estado de oxidación puede ser positivo si se pierden electrones y negativo si se ganan electrones. Finalmente la suma de los estados de oxidación de todos los átomos en una molécula es cero. • Para balancear este tipo de reacciones se utiliza el método Redox, que se basa en el balance de electrones usando el cambio de los estados o números de oxidación de cada especie de la ecuación química.
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