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Estado de oxidación -3 +3 +6 +18 -24=0 Cargas que aportan -3 +1 +3 +6 -2 estados de oxidación N H3 Cr2 (S O4)3 afecta a las atomicidades del azufre y el oxígeno +2 -2 +2 +6 -8=0 +1 -1 +2 +6 -2 H2 O2 MnS O4 viene del H2SO4 , en la disociación se ve que tiene carga -2 H2SO4 2 H + + SO4 2- por eso la carga del Mn es +2 Método del ión electrón – 1-En principio se debe identificar qué especie se oxida y cuál se reduce para plantear las dos semi – reacciones. 2-A las especies que sufren cambios en su estado de oxidación se las disocia y solo se lleva a la expresión de las hemireacciones la parte que tiene el átomo que cambia de estado de oxidación (Sólo se disocian ácidos, hidróxidos y sales. El agua, el amoniaco, los óxidos no se disocian y se escribe su fórmula completa en la hemireacción) 3-Se hace un balance previo de masa solo de la especie que cambia de estado de oxidación. 4- Se colocan los electrones que están perdiendo o ganando los átomos que sufren cambio en su estado de oxidación ( tener en cuenta la cantidad de átomos que aparecen en la hemireacción) 5-Se balancea la carga con H+ ( en medio ácido) u OH- (en medio básico). 6-Se igualan los hidrógenos con agua y el oxígeno queda igualado como consecuencia. 7-Se multiplican las hemireacciones por un número de manera que se puedan simplificar los electrones. 8-Se halla la ecuación global sumando las dos semi – reacciones. 9-Se llevan los coeficientes a la ecuación molecular. • Se disocian los ácidos , las sales y las bases (excepto el amoníaco NH3) • Ejemplo de disociación: • NaOH Na+ +OH- • H2SO4 2H + + SO4 2- • Cr2(SO4)3 2Cr 3+ + 3SO4 2- +1 +6 -2 +1 -1 +1 -1 +3 -1 +1 -2 0 K2Cr2O7 + HCl KCl + CrCl3 + H2O + Cl2 AGENTE AGENTE OXIDANTE REDUCTOR Identificar quien se oxida y quien se reduce y disociarlas si es posible Cr2O7 2- Cr 3+ se reduce ( 3e- por átomo) Cl- Cl2 se oxida (1e- por átomo) Balance previo: Cr2O7 2- 2 Cr 3+ 2Cl- Cl2 Colocar los electrones correspondientes Cr2O7 2- + 6e- 2 Cr 3+ 2Cl- Cl2 + 2 e- Balancear las cargas con H+ ( medio ácido) Cr2O7 2- + 6e- + 14 H + 2 Cr 3+ 2Cl- Cl2 + 2 e - Igualar hidrógenos con agua Cr2O7 2- + 6e- + 14 H + 2 Cr 3+ + 7 H2O 2Cl- Cl2 + 2 e - Multiplicar las hemirreacciones para igualar e- Cr2O7 2- + 6e- + 14 H+ 2 Cr 3+ + 7 H2O (2Cl- Cl2 + 2 e-) x 3 Cr2O7 2- + 14 H+ + 6Cl - 2 Cr 3+ + 7 H2O + 3 Cl2 (estarían faltando 8 Cl- de cada lado) 8 Cl- + Cr2O7 2- + 14 H+ + 6Cl - 2 Cr 3+ + 7 H2O + 3 Cl2 + 8 Cl - ( sumo en ambos lados los 8 Cl- para no desigualar la ecuación) Llevar los coeficientes a la ecuación molecular K2Cr2O7 + 14 HCl 2KCl + 2CrCl3 + 7H2O + 3Cl2 PESO EQUIVALENTE • ES LA MASA DE UNA SUSTANCIA POR CADA MOL DE ELECTRONES QUE SE TRANSFIEREN FeSO4 + KMnO4 + 4 H2SO4 → Fe(SO4)3 + MnSO4 + KSO4 + 4 H2O MFeSO4 MkMnO4 H I + HNO3 NO2 + I2 + H2O +1 -1 +1 +5 -2 +4 -2 0 +1 -2 Ag. Reductor. Ag. Oxidante 2I- I2 + 2e- de la hemirreacción se deriva: 2 moles de HI ---------------------2 moles de e- Entonces si M(HI) es masa molar de HI queda: 2 x M ( HI) -----------------------2 moles de e- X gramos -----------------------1 mol de e- Entonces por definición de peso equivalente:: X= peso equivalente = 2 x M(HI) del Ag. Reductor 2 COMPARACIÓN ENTRE PILA Y CUBA ELECTROLÍTICA LOS POTENCIALES DE ELECTRODOS ESTÁN TABULADOS EN CONDICIONES ESTÁNDAR Y SE HAN DETERMINADO TOMANDO COMO REFERENCIA EL ELECTRODO DE HIDRÓGENO AL QUE POR CONVENCION SE LE ASIGNA Er= 0 volt ¿Cómo se determinaron los potenciales de reducción? 2H+(ac) + 2e- H2 Er= 0 volt Zn ° Zn+2(ac) + 2e- E= -Er(Zn) 2H+(ac)+Zn° H2 + Zn 2+ (ac) ΔE= 0,76 volt ΔE= 0,76 volt = 0 volt + ( - Er(Zn)) Er (Zn)= - 0,76 volt ΔE°= 1,103 V = = = = E°= ΔE° celda • El proceso en que un metal X se deposita en un electrodo por procedimientos electrolíticos se puede representar mediante la ecuación • Xn+ (aq) + n e- → X (s) • o sea por cada mol de X depositado circularán n moles de electrones. • La carga eléctrica contenida en un mol de electrones se obtiene multiplicando la carga del electrón (e) por el número de Avogadro (NA) y se denomina Faraday (F). • 1 Faraday= 1F= 6,02 x1023 e / mol x 1,9 x 10 -19 culombios /e =96500 culombios/ mol de electrones ( cantidad de carga de 1 mol de electrones) • En conclusión para depositar: • 1 mol de X -------n moles de e-----------n Faradays ( n x 96500 culombios) • Para un valor distinto de cantidad de carga que circule en la celda • Q = I .t = amper x segundo = culombios • Se pueden calcular los moles depositados de X: • 1 mol de X------------------------ n x 96500 culombios • moles depositados de x-----------------------Q culombios • Además : 1 F ( 96500 culombios)---------------------peso equivalente de X • Q culombios-------------------------------- m (gramos de X)
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