Diagrama de Frost

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Diagrama de Frost 
 
•Los diagramas de Frost para un elemento X son una representación de - nE° 
para cada par redox (X(N)/X(0)) respecto al número de oxidación N, del elemento 
como nE° es proporcional a la energía libre estándar de la reacción de 
conversión de la especie X(N) a X(0), se puede pensar que los diagramas de 
Frost representan la energía libre estándar de formación respecto al número de 
oxidación. 
 
Características de un diagrama de Frost 
Potencial de reducción 
 
La pendiente de la recta que une a dos especies cualesquiera se corresponde 
con su potencial de reducción. 
 
Desproporción o dismutación 
Las especies que están por encima de una recta que una a dos especies dadas son 
inestables frente a la desproporción en las mismas. 
 
Comproporción 
Las especies que están por debajo de una recta que una a dos especies dadas podrían obtenerse 
por comproporción de las mismas 
 
 
Especie más estable 
 
Los puntos del diagrama con menor energía libre seria el estado de oxidación más estable. 
 
 
Espontaneidad 
Cuanto más inclinada ( mayor pendiente y mayor espontaneidad de la reacción) 
ya que en la línea que une dos puntos del diagrama mayor será el potencial del 
par 
 
 -1 0 +1 +2 
 Reducción 
 Oxidación 
Agente oxidante: especie que se reduce mientras se oxida otra. Será mejor 
agente oxidante aquel que tenga mayor potencial de reducción 
Si tengo dos diagramas de Frost de dos especies distintas es posible inferir que 
especie se oxida y cual se reduce comparando las pendientes de sus líneas 
https://www.bing.com/images/search?view=detailV2&ccid=RJwwII1B&id=606C4E82509F9EA76B0CE380C9A6A8636488E09F&thid=OIP.RJwwII1BQ35YTE6imFy8ugAAAA&q=+diagrama+de++frost&simid=607997393783227323&selectedIndex=42
 
 Ejemplo agente oxidante 
En el siguiente diagrama de Frost del manganeso se desea determinar el mejor 
agente oxidante en medio ácido ( el que tiene mayor tendencia a reducirse) este 
será la especie que tenga la línea con mayor pendiente, mayor espontaneidad a 
la reducción. 
 
 
 
 Reducción 
Se consideran las líneas con pendientes que indiquen un cambio 
espontaneo a la reducción o sea las líneas de pendientes positivas 
En el diagrama seria la línea que une el par MnO2/ MnO42- la que tiene la 
pendiente que indica mayor espontaneidad a la reducción y la especie que será 
el mejor agente oxidante en medio ácido será entonces MnO42-. 
Línea roja medio ácido 
Línea azul medio básico 
En este diagrama las 
especies mas oxidadas 
están hacia la derecha 
Agente Reductor: especie que se oxida mientras otra se reduce. Para reconocer 
en el diagrama a la especie que es el mejor agente reductor debemos tener en 
cuenta que ahora el cambio del estado de oxidación es 
 
 Oxidación 
En el diagrama seria la línea que corresponde al par Mn/ Mn+2 y la especie que 
es el mejor agente reductor en medio ácido es el Mn°. 
En medio básico el mejor agente oxidante sería el MnO4- y el mejor agente 
reductor el Mn°. Además se observa que el Mn° es mejor agente reductor en 
medio básico. 
 
Construcción de diagrama de Frost a partir de un diagrama de Latimer 
Se construyen trazando los valores de - n × Eo en función del número de 
oxidación (recuérdese que - n × Eo = ΔGo/F ). Para ello, se asigna 
arbitrariamente un valor de - n × Eo = 0 al elemento en estado de oxidación cero. 
A partir de dicho punto, se van colocando puntos consecutivos para el resto de 
especies de acuerdo a su número de oxidación correspondiente e 
incrementando - n × Eo en el valor correspondiente 
 0 -1 -2 
En medio básico 
 
Especie EO en eje abcisa -nF Valor para ordenada 
O2 0 0 0 
HO2- -1 -1 x (- 0,0649) 0,0649 
OH- -2 - 1 x 0,867+ 0,0649 -0,803 
En medio ácido 
Especie EO en eje de abcisa -nF Valor para ordenada 
O2 0 0 0 
H2O2 -1 - 1 x 0,70 -0,70 
H2O -2 - 1 x 1,76 -0,70 -2,46 
 
 
 
 
Ejemplo: 
 
Cuando se tiene estados de oxidación NEGATIVOS Y POSITIVOS se ejemplificará para 
medio ácido 
 
 
Especie EO 
Valor 
para 
abcisa 
-nE Valor 
 para 
ordenada 
Cl- -1 - 1 x 1,36 -1,36 
Cl2 0 0 0 
HClO +1 -1x ( -1,67) 1,67 
HClO2 +3 - 2 x ( -1,65) + 1,67 4,97 
ClO3- +5 - 2 x (-1,18) +4,97 7,33 
ClO4- +7 - 2 x (-1,20)+ 7,33 9,73 
 
 
 
 
La curva roja corresponde a medio ácido 
Bibliografía: Química Inorgánica de Shriver – Atkins- Langford