Liceo Pencopolitano Depto de Cs Naturales Reacciones de Oxidación y Reducción (Quim. IV) Nombre ________________________________________ Curso: _______________ O.F. Comprender los fundamentos y leyes básicas que explican las reacciones de óxido-reducción . INSTRUCCIONES: Para el desarrollo de esta guía, no olvides: - Ser claro en tus expresiones, mantén el orden y la limpieza de tu trabajo. - En la guía hay algunos link que te pueden ayudar con los contenidos de esta guía. - Si tienes alguna consulta, puedes enviar un correo a tu profesor o aclarar tu duda en la hora para consultas - No es obligación imprimir la guía, puedes registrar las respuestas en tu cuaderno, y enviar foto al correo. : [email protected].. Esta guía tiene un total de : 28 puntos Oxidación y Reducción Hay muchos fenómenos que suceden a tu alrededor y en tu propio cuerpo relacionados con la química de los procesos de oxidación y reducción. La corrosión de un metal, la combustión de cualquier sustancia, la generación de la corriente eléctrica en una batería, todos estos ejemplos tienen como base las llamadas reacciones de oxidación y reducción o Reacciones Redox. Los procesos biológicos vitales tales como la fotosíntesis (reducción de CO2 atmosférico a glucosa), la respiración celular (oxidación de la glucosa) para liberar calor al romper sus enlaces, esto es, la oxidación en nuestro cuerpo de las sustancias nutritivas presentes en los alimentos para obtener la energía que nos permite vivir, son en esencia, reacciones Redox. Todas las reacciones de oxidación van acompañadas de reacciones de reducción. Si una sustancia se oxida otra necesariamente deberá reducirse. ¿Qué le ocurre a los átomos cuando se oxidan o se reducen? ¿Qué cambia? Oxidación: Es el proceso en el cual una sustancia pierde electrones aumentando su estado de oxidación, es decir aumenta su carga positiva . Caº → Ca+2 + 2ē El Ca pierde 2 electrones Fe+2 → Fe+3 + 1ē El ion Fe+2 pierde 1 electrón Reducción: Es el proceso en el cual una sustancia gana ē disminuyendo su estado de oxidación, es decir disminuye su carga positiva. Cu+2 + 1ē → Cu+1 El ion Cu+2 gana un electrón y se convierte en Cu+1 N+5 → N+3 El ion N+5 gana dos electrones y se convierte en N+3 + 2ē Número o Estado de Oxidación: es la carga que se le asigna a un átomo en un compuesto. Cada vez que hay un aumento en el número de oxidación, el proceso que ocurre es una oxidación y cuando hay una disminución en el número de oxidación, se lleva a cabo una reducción. Este hecho implica que en las reacciones de óxido reducción ocurre una transferencia de electrones entre las sustancias que participan en la reacción. Esto es, unas sustancias ceden los electrones y otras lo aceptan. Y se dan Semi reacciones de oxidación y Semi reacción de reducción Actividad 1 12 puntos Liceo Pencopolitano Depto de Cs Naturales Para los siguientes ejercicios, complete la cantidad de electrones que faltan (equilibrar las cargas) e identifique si es una oxidación o una reducción. Oxidación o Reducción a) Fe º b) Cu2+ + c) Na º → …ē d) Cl 0 e) H 1+ + …… ē f) Zn º Fe3+ + → Cu 1+ → → oxidación +1 ē → Na 1+ → Cl 5+ -3ē + + -1ē oxidación -5ē oxidación Hº Zn 2+ reducción +1 ē + -2ē reducción oxidación Las reacciones redox en procesos bioquímicos de nuestro diario vivir Combustible de automóvil La gasolina que le da energía a los automóviles utiliza un proceso de oxidación reducción para convertir la gasolina en energía. El proceso reduce el óxido de nitrógeno a nitrógeno y oxígeno, oxida el monóxido de carbono en dióxido de carbono y oxida los hidrocarburos en dióxido de carbono y agua. El sistema de oxidación reducción ocurre simultáneamente dentro del convertidor catalítico de tu motor, proporcionando una conversión eficiente de combustible a energía. Las versiones más nuevas del convertidor incrementan la eficiencia de este proceso, pero pueden continuar dependiendo del mismo principio en el proceso. Calentar tu casa El sistema de calefacción de tu hogar utiliza otra forma de oxidación reducción para generar calor para tu casa. Este proceso reduce los hidrocarburos y el oxígeno en dióxido de carbono inflamable y agua. Este proceso de reducción genera energía en forma de calor, que se utiliza para calentar tu hogar. El proceso de oxidación reducción es muy rápido,ocurriendo casi instantáneamente en la unidad de calefacción. El calor liberado de esta forma de proceso de oxidación reducción es esencial para la conversión de los hidrocarburos en los electrodomésticos. Fotosíntesis Las plantas usan el proceso de fotosíntesis para convertir el dióxido de carbono y la luz del sol en nutrientes. Este proceso es una oxidación reducción que separa los hidrocarburos que se encuentran en la luz solar, al igual que el dióxido de carbono del aire. El proceso produce carbohidratos a partir de la planta, liberando el exceso de oxígeno de forma natural en el ambiente. Esta forma de oxidación reducción es esencial para el ciclo de vida natural, reabasteciendo el suministro de oxígeno en el aire. Respiración La respiración natural es lo opuesto al proceso de fotosíntesis, proporcionando el oxígeno esencial a los animales que respiran. Este proceso utiliza el oxígeno del aire y los carbohidratos de tu propio cuerpo en un proceso de oxidación reducción que suministra a tu cuerpo oxígeno y libera el dióxido de carbono esencial del que dependen las plantas Liceo Pencopolitano Depto de Cs Naturales Actividad 2 . Responde las siguientes preguntas. 16 puntos 1. Explique ¿qué es una reacción de reducción? es aquel elemento químico que suministra electrones de su estructura química al medio, aumentando su estado de oxidación, es decir, siendo oxidado __________________________________________________________ 2. Explique ¿qué es una reacción de oxidación? es aquel elemento químico que tiende a captar esos electrones, quedando con un estado de oxidación inferior al que tenía, es decir, siendo reducido. ______________________________________________________________________ 3. Mencione 4 ejemplos en donde encontramos reacciones Redox. Metales oxidados,fotosíntesis,Combustiblede auto,respiración ____________________________________________________________________ ______________________________________________________________________ 4.- ¿Qué es el número de oxidación o estado de oxidación? (EO) es un indicador del grado de oxidación de un átomo que forma parte de un compuesto u otra especie química (por ejemplo un ion). La oxidación se da cuando un elemento o compuesto pierde uno o más electrones. Generalmente, cuando una sustancia se oxida (pierde electrones), otra sustancia recibe o capta dichos electrones reduciéndose. ______________________________________________________________________ 5. Explica como ocurre el proceso de oxidación y reducción con la gasolina en un motor de un Automóvil. El proceso reduce el óxido de nitrógeno a nitrógeno y oxígeno, oxida el monóxido de carbono en dióxido de carbono y oxida los hidrocarburos en dióxido de carbono y agua. El sistema de oxidación reducción ocurre simultáneamente dentro del convertidor catalítico de tu motor, proporcionando una conversión eficiente de combustible a energía. Las versiones más nuevas del convertidor incrementan la eficiencia de este proceso, pero pueden continuar dependiendo del mismo principio en el proceso. 6. Averigua y escribe la ecuación química del proceso de la fotosíntesis indicando los reactivos y los productos. _________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ 7. Averigua el por qué al dejar pelada una fruta por un tiempo esta se pone negra. _________________________________________________________________________ Liceo Pencopolitano Depto de Cs Naturales _________________________________________________________________________ Para complementar estos contenidos puedes recurrir al siguiente link https://www.youtube.com/watch?v=aSePJ5_DedM Envía el desarrollo de tu guía al correo: [email protected]
