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Coloquio N12. Electroquímica- PARTE 1 1.-Determinar el número de oxidación de cada elemento, en las siguientes sustancias: a) O2 b) Fe c) Na2O2 (H2O2) d) LiH e)H3PO4 f) K2CO3 g) Cr2O72- h) S2- a) O2 (0) b) Fe (0) c) Na2O2 Na (+1) O (-1) e)H3PO4 H (+1) P () O (-2) 0 = 3 * (+1) + 1 * X + 4 * (-2) → X = 5 g) Cr2O72- Cr (X) O (-2) -2 = 2 * (X) + 7 * (-2) → X = 6 h) S2- (-2) Tarea 1: Determinar el E.O de todos los átomos de los siguientes compuestos/iones y nombrarlos: - MnO4 - - ClO2 - - (NH4)2CO3 - CaS - AgNO3 (+6) (+3) Cr2O7-2 → Cr+3 Se redujo porque EO Disminuye. (Actúa como Ag. Oxidante) (0) (+2) Fe → Fe+2 Se oxida porque EO Aumenta. (Actúa como Ag. Reductor) TAREA 2: Determinar los E.O., Ag. Oxidante y Ag. Reductor. (nombrar los compuestos) FeO(s) + Cr(OH)6(s) → Fe2O3(s) + Cr(OH)3(s) TAREA 3: Determinar los E.O. en las siguientes reacciones. Determinar Ag. Oxidante y Ag. Reductor. (0) (+5) (+5) (+2) A.1) As (s) + NO3 - → H3AsO4 (dis) + NO (g) (+5) H3PO4 (+5) (+2) S.R. [ NO3 - + 3 e- + 4H+ → NO (g) + 2 H2O ]*5 (N se reduce. Ag. Oxidante) (0) (+5) S.O. [ As (s) + 4 H2O → H3AsO4(dis) + 5 e- + 5H + ]*3 (As se oxida. Ag. Reductor) (+5) 5H+ (+2) S.R. [ 5 NO3 - + 15 e- + 20H+ → 5 NO (g) + 10 H2O ] (N se reduce. Ag. Oxidante) (0) 2H2O (+5) S.O. [3 As (s) + 12 H2O → 3 H3AsO4(dis) + 15 e- + 15H + ] (As se oxida. Ag. Reductor) E.I.N. 5 NO3 - + 3 As (s) + 5 H+ + 2 H2O → 5 NO (g) + 3 H3AsO4(dis) S.O. = Semiecuación de oxidación S.R. = Semiecuación de reducción E.I.N. = Ecuación iónica neta Pasos Método del IE: 1) Balance de masa solo del átomo que se oxida o reduce 2) Balance del Estado de Oxidación con electrones 3) Balance de cargas con iones del medio (H+ o HO-) 4) Balance con moléculas de H2O (De ser necesario) 5) Suma de las semi-ecuaciones para anular los e- intercambiados 6) Obtención de la ecuación iónica neta HO- OH- NH3 (g) + H2O (l) → NH3 (ac) (0) (+1) (-3) (0) (+1) (-3) B.2) P4 (s) → H2PO2 - (dis) + PH3 (g) (0) (-3) S.R.) P4 (s) + 12e- + 12 H2O → 4 PH3 (g) + 12 HO - (Ag. Oxidante) (0) (+1) S.O.) [ P4 (s) + 8 HO - → 4 H2PO2 - (dis) + 4e- ]*3 (Ag. Reductor) (0) (-3) S.R.) P4 (s) + 12 e- + 12 H2O → 4 PH3 (g) + 12 HO - (0) 12 HO- (+1) S.O.) [ 3P4 (s) + 24HO - → 12 H2PO2 - (dis) + 12 e-] EIN) 4 P4 (s) + 12 H2O + 12 HO - → 4 PH3 (g) +12 H2PO2 - (dis) Tarea 4: Ejercicio extra (Tarea). Resolver por el MIE, la siguiente redox en M. Ácido: (-1) (-2) (0) H2O2(ac) → H2O(l) + O2(g) (+2) (-2) S2O3 -2 -2 = 2*EO(S) + 3*EO(O) = 2*x – 6 → x = 2 (+2,5) (-2) S4O6 -2 -2 = 4*EO(S) + 6*EO(O) = 4*y – 12 → y = 2,5 Coloquio N12. Electroquímica- PARTE 2 Tablas de potenciales de reducción: Uds van a hallar los potenciales de reducción solamente Calculo de Delta E: S. R. (I) ………………………………………………… E°1 = E°R (Utilizar directamente el valor de la Tabla) S.O. (II) …………………………………………………. E°2 = E°O = -E°R (Tomar el valor de la Tabla y cambiarle el signo) ∆E = E°1 + E°2 (Si ∆E>0, la reacción es espontánea) (Si ∆E<0, la reacción es NO espontánea) (+2) (+7) (+4) Mn+2 + MnO4 - → MnO2(s) (+7) (+4) S.R.) ( MnO4 - +3e- + 4H+ → MnO2(s) + 2H2O) * 2 E°1 = 1,700 V (+2) (+4) S.O.) ( Mn+2 + 2 H2O → MnO2(s) + 2e- + 4H + ) * 3 E°2 = - 1,225 V _____________________________________________________________________________________ EIN) 2 MnO4 - + 3 Mn+2 + 2 H2O → 5 MnO2(s) + 4H + ∆E = E°1 + E°2 = 1,700 V – 1,225 V = 0,475 V Como ∆E> 0 → Reacción es Espontánea a) Aplicación del MIE: (0) (0) (+2) (-2) Fe(s) + S8(s) → FeS(s) (REDOX, porque hay cambio en el estado de oxidación de los elementos) S.R.) S8(s) → FeS(s) S.O.) Fe(s) → FeS(s) b) Chequear c) Chequear: Delta H Negativo = Reacción Exotérmica d) Ejemplos de redox: (0) (0) (+2) (-2) Fe(s) + O2(g) → FeO(s) (REDOX, porque hay cambio en el estado de oxidación de los elementos) Cu(s) + O2 → Cu2O (MA) (0) (+2) (+1) (0) H2(g) + Cu(ac) +2 → H + (ac) + Cu (s) Cálculo de Delta E: (+2) (0) S. R. Cu(ac) +2 + 2e - → Cu(s) E°1 = 0,34 V (0) (+1) S.O. H2(g) → 2 H + (ac) + 2e - E°2 = 0 V E.I.N. H2(g) + Cu(ac) +2 → 2 H + (ac) + Cu (s) ∆E = FEM = E°1 + E°2 = 0,34V + 0V = 0,34 V (Si ∆E>0, la reacción es espontánea) (0) (+2) (+3) (0) Al(s) + Zn(ac) +2 → Al +3 (ac) + Zn (s) REDOX (MIE) S. R. ( Zn(ac) +2 + 2e - → Zn (s) )*3 E°1 = - 0,76 V S.O. ( Al(s) → Al+3 (ac) + 3e - )*2 E°2 = + 1,67V E.I.N. ∆E =FEM= E°1 + E°2 = -0,76V + 1,67V = 0,91 V (0) (0) (-1) (+2) Cl2(g) + Zn(s) → Cl - (ac) + Zn (ac) +2 (Cl2 : Se reduce, Ag. Oxidante) (Zn: Se oxida, Ag. Reductor) REDOX (MIE) S.R. Cl2(g) → Cl - (ac) E°1 = 1,356 V S.O. Zn(s) → Zn (ac) +2 E°2 = +0,763 V ________________________________________________________________ E.I.N. ∆E =FEM= E°1 + E°2 = 2V Tareas: Fe + MnO4- → Fe+2 + MnO2 (MA)
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