Unidad 5 Redox PDF

Universidad de Puerto Rico en Bayamón Departamento de Química Química General I Unidad 5 – Reacciones en solución acuosa- Redox Héctor De Jesús Cardona, Ph.D.  Reacciones redox Reacciones en donde se transfieren electrones de una sustancia a...

Universidad de Puerto Rico en Bayamón Departamento de Química Química General I Unidad 5 – Reacciones en solución acuosa- Redox Héctor De Jesús Cardona, Ph.D.  Reacciones redox Reacciones en donde se transfieren electrones de una sustancia a otra. Zn(s) + Cu2+(ac) Zn2+(ac) + Cu(s) 2  Reacciones redox (cont.) Zn(s) + Cu2+(ac) → Zn2+(ac) + Cu(s) 3  Reacciones redox (cont.) La sustancia que pierde electrones (Zn) se oxida y la que los gana (Cu2+) se reduce. Zn(s) + Cu2+(ac) Zn2+(ac) + Cu(s) agente oxidante: sustancia que se reduce. agente reductor: sustancia que se oxida. 4  Reacciones redox (cont.) Pueden ser representadas por dos medias reaciones: oxidación: Zn(s) → Zn2+(ac) + 2 e- reducción: Cu2+(ac) + 2 e- → Cu(s) neta: Cu2+(ac) + Zn(s) → Cu(s) + Zn2+(ac) 5  Práctica de reacciones redox Considere la siguiente reacción redox e identifique: la especie que se reduce. la especie que se oxida. el agente oxidante. el agente reductor. 3Ca(s) + 2Al3+(ac) 3Ca2+(ac) + 2Al(s) 6  Números de oxidación Indican la cantidad de electrones que ha ganado o perdido un átomo respecto a la cantidad de electrones que tendría en estado elemental. 7  Reglas para determinar número de oxidación Es 0 para todo átomo en estado elemental: Fe, Se, Ba, H2 Es igual a la carga para un ión monoatómico: Na+, Cl-, Cu2+ Es +1 para los elementos del grupo 1A y +2 para los del grupo 2A en compuestos iónicos. KBr, Ca(NO3)2 8  Reglas para determinar número de oxidación (cont.) Oxígeno es -2 en la mayoría de los compuestos. Al2O3, H2O Sus excepciones son: es positivo en compuestos con fluor: OF2 es -1 en peróxidos (O22-): CaO2 , H2O2 es -½ en superóxidos (O2-): KO2 9  Reglas para determinar número de oxidación (cont.) Hidrógeno es +1 la mayor parte de los compuestos: H2O, CH4 Cuando está acompañado de un metal es -1: NaH, CaH2 10  Reglas para determinar número de oxidación (cont.) Fluor es -1 en todos sus compuestos. Los demás halógenos también son -1 en compuestos binarios excepto si el otro elemento es otro halógeno de un periodo más arriba u oxígeno. HF, KBr, CaCl2, ClF3 ,ICl3 11  Reglas para determinar número de oxidación (cont.) La suma de los números de oxidación de los átomos que forman un compuesto es 0. La suma de los números de oxidación de los átomos que forman un ión poliatómico es la carga del ión. 12  Práctica de determinación de número de oxidación Determine el número de oxidación del elemento en negrito en cada uno de los siguientes: Be KI C2H6 NO3- H2O2 H3PO4 Cr2O72- 13  Balanceo de reacciones redox en medio ácido Escriba las medias reacciones. Balancee los elementos diferentes de H y O. Balancee los O añadiendo H2O. Balancee los H añadiendo H+. Balancee las cargas añadiendo e’s. Multiplique las medias reacciones para balancear los e-’s. Sume las medias reacciones y simplifique la ecuación neta. Revise. 14  Balanceo de reacciones redox en medio ácido (cont.) Balancee la siguiente reacción en medio ácido:. SO32-(ac) + MnO4-(ac) → SO42-(ac) + Mn2+(ac) Escriba las medias reacciones: SO32-(ac) → SO42-(ac) MnO4-(ac) → Mn2+(ac) Balancee los elementos diferentes de H y O: En este caso todos están balanceados. 15  Balanceo de reacciones redox en medio ácido (cont.) Balancee los O añadiendo H2O: H2O(l) + SO32-(ac) → SO42-(ac) MnO4-(ac) → Mn2+(ac) + 4 H2O(l) Balancee los H añadiendo H+: H2O(l) + SO32-(ac) → SO42-(ac) + 2 H+(ac) 8 H+(ac) + MnO4-(ac) → Mn2+(ac) + 4 H2O(l) 16  Balanceo de reacciones redox en medio ácido (cont.) Balancee las cargas añadiendo e’s: H2O(l) + SO32-(ac) → SO42-(ac) + 2 H+(ac) + 2 e- 5 e- + 8 H++(ac) (ac) + MnO -- 44 (ac) (ac) → Mn 2+ 2+ (ac) + 4 H22O(l) (ac) (l) Multiplique las medias reacciones para balancear los e-’s: 5 H2O(l) + 5 SO32-(ac) → 5 SO42-(ac) + 10 H+(ac) + 10 e- 10 e- + 16 H+(ac) + 2 MnO4-(ac) → 2 Mn2+(ac) + 8 H2O(l) 17  Balanceo de reacciones redox en medio ácido (cont.) Sume las medias reacciones y simplifique la ecuación neta: 5 H2O(l) + 5 SO32-(ac) → 5 SO42-(ac) + 10 H+(ac) + 10 e- 10 e- + 16 H+(ac) + 2 MnO4-(ac) → 2 Mn2+(ac) + 8 H2O(l) 5 SO32-(ac) + 2 MnO4-(ac) + 6H+(ac) → 5 SO42-(ac) + 2 Mn2+(ac) + 3 H2O(l) 18  Práctica de balanceo de reacciones redox en medio ácido Balancee la siguiente reacción en medio ácido: Cr2O72- + Sn2+ → Cr3+ + Sn4+ 19  Balanceo de reacciones redox en medio básico Balancee la reacción como si estuviera en medio ácido. Añada a cada lado de la reacción tantos OH- como H+ tenga de modo que los neutralice. Cancele las moléculas de agua que se repitan a ambos lados. Revise. 20  Práctica de balanceo de reacciones redox en medio básico Balancee la siguiente reacción en medio básico: Al + NO3- → Al(OH)4- + NH3 21