OXIDACION-REDUCCION

ÍNDICE

CONTENIDO.

Objetivo…………………………………………………………………………... 2

Consideraciones Teóricas……………………………………………………. 2

Material y Equipo………………………………………………………………. 5

Desarrollo Experimental (procedimiento)……………………………….... 5

Cuestionario……………………………………………………………………. 7

Observaciones………………………………………………………………… 9

Conclusiones…………………………………………………………………... 9

Bibliografía……………………………………………………………………... 10

OBJETIVO:

El alumno conocerá un proceso de oxidación- reducción.

CONSIDERACIONES TEÓRICAS:

OXIDACION-REDUCCION

Las reacciones de transferencia de electrones reciben normalmente el nombre de reacciones de oxidación-reducción o procesos Redox. Este conocimiento se debe a Lavoisier. Él en 1973 establece el concepto de oxidación a partir de la esencia de los procesos de combustión y formación de óxidos en reacciones químicas diversas junto al oxígeno.

Tradicionalmente, los términos oxidación y reducción se han empleado para caracterizar procesos en los que un elemento aumentaba o disminuía su contenido de oxígeno.

Oxidación es la reacción en la que un átomo de un elemento o de un compuesto pierde electrones.

La oxidación se refiere a:     

• La ganancia de oxígeno por parte de una molécula
• La pérdida de hidrógeno en una molécula
• La pérdida de electrones que sufre un átomo o  grupo de átomos
• Aumentando en consecuencia su número de oxidación
• En este estado, todos los elementos en estado neutro tienen E.O. = 0

Reducción es la reacción en las que un átomo de un elemento o de un compuesto gana electrones. A diferencia de la oxidación, este proceso implica cuestiones más diversas con más elementos diferentes al oxígeno. Algunos de estos elementos son el carbono, hidrógeno, monóxido de carbono, etc.

La reducción se refiere a:    

• La pérdida de oxígeno por parte de una molécula
• La ganancia de hidrógeno en una molécula
• La ganancia de electrones que sufre un átomo o  grupo de átomos
• Disminución o reducción en su número de oxidación

Los procesos de oxidación y reducción suceden simultáneamente y nunca de manera aislada, por lo que se denominan reacciones Redox.

Para balancear este tipo de reacciones existen dos métodos:

• Método Redox o cambio del número de oxidación.
• Método de ion electrón.

MÉTODO REDOX:

• Asignar el número de oxidación de todos los elementos presentes en la reacción y reconocer los elementos que se oxidan y reducen.
• Escribir las semireacciones de oxidación y reducción con los electrones de intercambio. 
• Balancear el número de átomos en ambos lados de las semireacciones.
• Igualar el número de electrones ganados y cedidos
• El número de electrones ganados debe ser igual al número de electrones cedidos.
• Colocar los coeficientes encontrados en la ecuación original donde se verificó el cambio del número de oxidación
• Completar el balanceo ajustando el número de átomos en ambos lados de la reacción

De acuerdo con este concepto electrónico se comprende que no es necesaria la presencia de oxígeno para que se produzca una oxidación reducciónn.

Según su espontaneidad, las reacciones redox se dividen entre espontáneas y no espontáneas. Las primeras producen energía eléctrica a partir de la energía liberada en reacciones químicas. Las No espontáneas por su parte producen sustancias químicas a partir de energía eléctrica suministrada.

Otros conceptos importantes son el agente oxidante y reductor.

Oxidante es la sustancia capaz de oxidar a otra; capaz por tanto de captar electrones que esa otra sustancia debe perder para oxidarse. El oxidante, cuando actúa como tal, se reduce.

Reductor es la sustancia capaz de reducir a otra, capaz por tanto de ceder los electrones que esa otra sustancia debe ganar para reducirse. El reductor, cuando actúa como tal, se oxida.

ESTADOS DE OXIDACION

Se llama número de oxidación, índice de oxidación o estado de oxidación de un átomo en un determinado compuesto, al número de electrones ganados o cedidos, total o parcialmente, por el elemento al formar el compuesto. Es la carga que tendría un átomo si los electrones del enlace se asignaran al elemento más electronegativo.

 Más que una carga eléctrica real, es una carga formal asignada a cada átomo, otal o parcialmente. Se trata de una carga formal asignada según reglas determinadas. Coincide con la carga que tendrá el átomo si todos los enlaces en el compuesto del que forma parte fuesen iónicos. Aquí coincide con el número de electrones ganados o perdidos para alcanzar la configuración electrónica del gas noble más próximo.

• Estado de oxidación (o número de oxidación) de un átomo en un ion o molécula es la valencia que parece tener ese átomo según unas reglas arbitrarias.
• Una de estas reglas es la de asignaciónn de estados de oxidación. Aquí se asigna una situaciónn límite de que los electrones de un enlace se hayan transferido completamente a un átomo electronegativo del enlace.
• En el estado de oxidación positivo: el átomo pierde total o parcialmente electrones en la molécula respecto al átomo aislado neutro.
• En el estado de oxidación negativo: el átomo gana total o parcialmente electrones en la molécula respecto al átomo aislado neutro.
• Algunas reglas existentes para determinar los compuestos son:

• El estado de oxidación de un átomo individual sin combinar químicamente con otros elementos es 0.
• La suma de los estados de oxidación de todos los átomos de una molécula neutra es 0; la de todos los átomos de un ión es la carga del ión.
• En sus compuestos, los metales alcalinos (Grupo 1) tienen e.o. +1 y los alcalinotérreos (Grupo 2) tienen e.o. +2.

- Existen semirreacciones de reducción y de oxidación donde cada una de las dos partes e se separa una reacción redox y en las que se aíslan la reducción (ganancia de e−) y la oxidación (pérdida de e−).

MATERIAL Y EQUIPO:

• 2 vasos de precipitados de 100.[pic 1]
• 1 Embudo.
• 1 Triángulo de porcelana.
• Papel Filtro.
• 2 Probetas de 100 ml.
• 1 Pipeta graduada.
• 2 Espátulas.
• 1 Anillo de fierro.

REACTIVOS:

•  solución al 25% peso.[pic 2]
•  solución al 5% volumen.[pic 3]
• Cu en polvo.
• Zn en polvo.
•  concentrado.[pic 4]

DESARROLLO EXPERIMENTAL:

PROCEDIMIENTO.

1. Se colocan de 0.1 a 0.2 gramos de Cobre en un vaso de precipitados de 100 y se agregan 2de Ácido Nítrico. Realizar esta operación en la campana de extracción.[pic 5][pic 6]
2. Agregar 25de solución de Bicarbonato de Sodio al 25% en peso hasta la formación de un precipitado de color azul.[pic 7]
3. Se procede a filtrar la solución anterior, conservando el precipitado y desechando la solución.
4. Al precipitado se le agregan 20 de solución de Ácido Sulfúrico al 5%en volumen, hasta que reaccione y se recibe en un vaso de 100.[pic 8][pic 9]
5. A la solución obtenida se le agregan de 0.1 a 0.2 gramos de Zinc en polvo y se agita continuamente hasta la formación de un precipitado de color rojo ladrillo o café.[pic 10]

[pic 11][pic 12][pic 13][pic 14][pic 15][pic 16]

1. [pic 17][pic 18]

6.REACCIONES:

1. [pic 19]
2. [pic 20]
3. [pic 21]
4. [pic 22]

CUESTIONARIO:

1. Balancear por el método “Redox” la reacción del inciso a.

[pic 23]

[pic 24]

[pic 25]

                     3-Cu-3

                8-N-8

                 24-O-24

                8-H-8

Elemento oxidado: Cu

Elemento Reducido: N

Agente Oxidante: HNO3 

Agente Reductor: Cu

e- ganados: 2

e- perdidos: 3

1. Balancear la reacción del inciso b

[pic 26]

Cu(NO3)2 +NaHCO3          CuCO3 + CO2 + NaNO3 + H2O[pic 27]

                1-Cu-1

                2- N-2(1)=2

          2=2(1)- Na-(1)2=2

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