Practica 3 Oxido-reducción

OBJETIVO: El alumno conocerá un proceso de óxido-reducción.

Consideraciones teóricas:

Es impresionante la variedad de reacciones de oxidación-reducción que nos afectan de manera cotidiana. Nuestra sociedad es cada vez más dependiente de las pilas de baterías –de nuestras calculadoras, computadoras portátiles, automóviles, etc. Blanqueamos nuestra ropa y revelamos nuestras fotografías en soluciones donde tienen lugar reacciones químicas que comprenden la transferencia de electrones. Las plantas convierten la energía en compuestos químicos mediante las reacciones de la fotosíntesis. Todas estas reacciones comprenden la transferencia de electrones entre sustancias en un proceso químico llamado reacción de oxidación-reducción.

Hemos visto que muchas moléculas covalentes poseen carácter polar y que puede asignarse carácter positivo o negativo a los átomos de estas moléculas, según su poder relatico de atracción de electrones. Un modo conveniente y útil de representar el carácter positivo o negativo de los átomos en los compuestos, tanto iónicos como covalentes, es por medio del concepto de estado o número de oxidación.

Numero de oxidación.

El número de oxidación de un átomo (algunas veces llamado estado de oxidación) representa el número de electrones perdidos, ganados o compartidos en forma desigual por un átomo. El número de oxidación puede ser de cero, positivo o negativo. Un número de oxidación de cerio significa que el átomo tiene el mismo número de electrones que un átomo neutro libre. Un número de oxidación positivo significa que el átomo tiene menos electrones que un átomo neutro y un número de oxidación negativo significa que el átomo tiene más electrones que un átomo neutro.

El número de oxidación o estado de oxidación de un elemento es un valor entero asignado a cada elemento de un compuesto o ion que nos permite rastrear los electrones asociados a cada átomo. Los números de oxidación ayudan a la química desde la escritura de fórmulas hasta la predicción de las propiedades de compuestos, así como también ayudar a balancear ecuaciones de oxidación-reducción en las que se transfieren electrones.

Para obtener el número de oxidación de un elemento en un compuesto se utilizan los siguientes pasos:

Escribe el número de oxidación de cada átomo conocido en la formula.

Multiplica cada número de oxidación por el número de átomos de ese elemento en el compuesto.

Escribe en una expresión que indique la suma de todos los números de oxidación en el compuesto.

Ej.

H_(2 ) 〖SO〗_4

Términos empleados en los procesos de oxidación-reducción

Términos Variación en el número de oxidación

Cambio electrónico

Oxidación Aumenta Perdida de electrones

Reducción Disminuye Ganancia de electrones

Sustancia oxidada Aumenta Pierde electrones

Sustancia reducida Disminuye Gana electrones

Agente oxidante Disminuye Captura electrones

Agente reductor Aumenta Suministra electrones

Ecuaciones químicas

Son expresiones abreviadas que nos informan acerca de las reacciones químicas. Por ejemplo las ecuaciones netas, esto es, que solo especifican las sustancias iniciales y finales de la reacción, omitiendo aquellas que no se han transformado. Por convenio, se escriben a la izquierda (primer miembro) las sustancias que desaparecen en la reacción (los reactantes) y a la derecha (segundo miembro), las que se forman (los productos). Ambas sustancias se separan por una flecha única o dependiendo del tipo de reacción. Ej.

〖Cl〗_s (g)+H_2 O+〖Ag〗^+→AgCl(s)+HOCL+H^+

Reglas para el balanceo de ecuaciones químicas

Así como no todos los símbolos aparecen en todas las ecuaciones, de la misma manera no existen reglas absolutas para el balanceo de ecuaciones. Muchas ecuaciones redox sencillas se pueden balancear por inspección, o por tanteo. Sin embargo, para ecuaciones más complejas con el método de tanteo se requiere un tiempo innecesariamente largo para balancearlas.

Un método sistemático para balancear ecuaciones de oxidación-reducción se basa en la transferencia de electrones entre los agentes oxidante y reductor.

Paso 1: Asigna un número de oxidación a cada elemento para identificar los elementos que se oxidan y los que se reducen.

Paso 2: Ahora escribe dos nuevas ecuaciones sólo con los elementos que cambiaron de número de oxidación. Después agrega electrones para balancear la carga eléctrica. Una ecuación representa la oxidación; la otra representa la reducción.

Paso 3: Multiplica las dos ecuaciones por el menor número entero que haga que el número de electrones que se pierden en la oxidación sea igual

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