Guian°2_Quimica_LT_4°Medio_Diferenciado
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LICEO TAJAMAR PROVIDENCIA Depto. de Química GUÍA DE APRENDIZAJE N° 2, Tercera Etapa Nombre de la Guía de Aprendizaje: Oxido Reducción “Primera Parte”. SECTOR: Química NIVEL: 4º MEDIOS PLAN DIFERENCIADO. PROFESOR(A): Geryld Rosales. UNIDAD TEMÁTICA: Reactividad y Equilibrio. CONTENIDO: Calculo de estados de oxidación. OBJETIVO DE APRENDIZAJE: Calcular estados de oxidación de átomos en moléculas o compuestos. e-mail DE LOS PROFESORES CON RESPONSABILIDAD EN EL NIVEL: [email protected] Fecha máxima para la entrega de las respuestas de las alumnas: 10 días continuos desde la fecha en que las Guías estén a disposición de las alumnas en la plataforma virtual. Instrucciones: 1. Lea atentamente la guía y luego responda en grupo máximo de 4 personas la actividad entregada al final de la guía. 2. El tiempo de análisis y desarrollo es de 90 minutos. 3. Para responder las preguntas puede respaldarse con información adicional del libro entregado por el ministerio u otras fuentes de información pertinentes como internet, textos, facsímiles etc. 4. Una vez realizada la guía debe enviarla al mail: diferenciado común: Redox. [email protected], asunto guía Guía Oxido Reducción “Primera Parte”. Muchos procesos químicos están caracterizados por la transferencia de electrones entre las especies reaccionantes; estos son conocidos como reacciones de óxido-reducción (ó reacciones redox). En estas reacciones al existir un intercambio de electrones, varían los números ó estados de oxidación de los elementos involucrados. Por lo tanto es necesario para entender este tipo de reacciones conocer que es y cómo se calcula el numero de oxidación de un elemento. Números de Oxidación Corresponde al número de electrones cedidos, captados o compartidos en forma desigual por un átomo en combinación con otro. Ejemplo Fósforo: Tiene la siguiente configuración electrónica; 1s2 2s22p63s23p3.Por lo tanto su estructura de Lewis es: El fosforo para alcanzar estabilidad puede transferir o captar electrones de la siguiente forma. 1. Puede ceder sus 3 electrones desapareados a un átomo un poco más electronegativo. En este caso su número de oxidación es +3 (con signo positivo(+) ya que ha perdido 3 electrones) 2. Puede ceder sus 5 electrones de valencia a un átomo mucho más electronegativo. En este caso, su número de oxidación es +5 (con signo positivo (+) ya que ha perdido 5 electrones) 3. Puede atraer tres electrones de un átomo menos electronegativo. En este caso su número de oxidación es -3 (signo negativo, ya que ha ganado 3electrones) Con esto vemos que el fósforo puede tener número de oxidación+3, +5, -3 dependiendo de la electronegatividad del átomo con que se une. Existen determinadas reglas que permiten determinar el número de oxidación de determinado elemento dentro de una molécula o compuesto. Reglas para asignar el número o estado de oxidación. 1. El número de oxidación de un ión monoatómico es igual a su carga. Ejemplos: Número de Oxidación = Na , K , Li , Rb , Cs , Ag , Cu . (Para todos es +1 ya que esa es su carga) Número de Oxidación = Ca 2 , Mg 2 , BC 2 , Fe 2 , Cu 2 , Ni 2 , Co 2 . (Para todos es +2 ya que esa es su carga) Número de Oxidación = Al 3 , Fe 3 , Bi 3 , Ni 3 , Co 3 , Au 3 . (Para todos es +3 ya que esa es su carga) Número de Oxidación = Cl , F , I . (Para todos es -1 ya que esa es su carga) Número de Oxidación = S 2 , Se 2 , Te 2 (Para todos es -2 ya que esa es su carga) 2. En cualquier átomo en estado libre (no combinados con otros), el número de oxidación es cero. Ejemplos: Número de Oxidación = Hg, Fe, Al, Ni, Zn, Cu, Pb. (Para todos es 0 ya que son átomos no combinados ) Número de Oxidación = N 2 , O 2 , Cl 2 , Br 2 , I 2 (Para todos es 0 ya que son átomos en su estado fundamental no combinados con otros átomos) 4. El número de oxidación del oxigeno es -2 excepto en los peróxidos, donde es -1. 5. El número de oxidación del Hidrogeno es +1, excepto en los Hidruros donde es -1. 6. La suma algebraica de los números de oxidación de todos los átomos en un compuesto es 0. 7. Si el compuesto es iónico la suma algebraica de los números de oxidación de todos los átomos en un compuesto es igual a la carga del ión. 8. Los metales alcalinos (Grupo I de la tabla periódica) combinados a otros elementos presentan número de oxidación +1. 9. Los metales alcalinos térreos (Grupo II de la tabla periódica) combinados a otros elementos presentan número de oxidación +2. 10. Los halógenos (Grupo VII A de la tabla periódica) cuando forman compuestos binarios con otros elementos presentan número de oxidación -1. 11. El elemento metálico de un compuesto iónico tiene número de oxidación positivo. 12. En los compuestos covalentes el número de oxidación negativo se asigna al átomo más electronegativo. Ejemplos de determinación de número de oxidación. Ejemplo I. Determinar el número de oxidación del S en el H2SO4 - Se plantea una ecuación algebraica con despeje de una incógnita aplicando las reglas. 1. Por la regla número 4 sabemos que el número de oxidación del O es -2. 2. Por la regla número 5 sabemos que el número de oxidación del H es +1. 3. Por la regla número 6 sabemos que la suma algebraica de los números de oxidación de todos los átomos en un compuesto es 0. Con estas reglas presentes en este caso planteamos la ecuación. H2SO4 . El compuesto tiene 2 hidrógenos, multiplicados por el número de oxidación del hidrogeno +1; el azufre es la incógnita x; hay 2 átomos de oxígeno multiplicados por el número de oxidación del oxígeno -2; la ecuación se iguala a 0 y se despeja la incógnita. 2(+1) + x + 4(-2)=0 2+ x -8=0 X= 8-2 X= +6; el estado de oxidación del S es +6 en este compuesto. Ejemplo II. Determinar el número de oxidación del S en el H4P2O7 - Se plantea una ecuación algebraica con despeje de una incógnita aplicando las reglas. 4. Por la regla número 4 sabemos que el número de oxidación del O es -2. 5. Por la regla número 5 sabemos que el número de oxidación del H es +1. 6. Por la regla número 6 sabemos que la suma algebraica de los números de oxidación de todos los átomos en un compuesto es 0. H4P2O7 El compuesto tiene 4 hidrógenos, multiplicados por el número de oxidación del hidrogeno +1; el fosforo es la incógnita 2x ya que hay 2 átomos de fosforo; hay 7 átomos de oxígeno multiplicados por el número de oxidación del oxígeno -2; la ecuación se iguala a 0 y se despeja la incógnita. 4(+1) +2 x + 7(-2)=0 4+2x-14=0 2x=14-4 2x=10 X=+5; el estado de oxidación del P es +5 en este compuesto. Ejemplo III. Determinar el número de oxidación del N en el ión NO3- Se plantea una ecuación algebraica con despeje de una incógnita aplicando las reglas. 7. Por la regla número 4 sabemos que el número de oxidación del O es -2. 8. Por la regla número 7 sabemos que si el compuesto es iónico la suma algebraica de los números de oxidación de todos los átomos en un compuesto es igual a la carga del ión. NO3El compuesto tiene 3 átomos de oxígeno multiplicados por el número de oxidación del oxígeno -2; el nitrógeno es la incógnita x; la ecuación se iguala a -1 ya que esa es la carga del ión; y se despeja la incógnita. X+3(-2)=-1 x- 6=-1 X=+5; el estado de oxidación del N es +5 en este compuesto. Ejemplo IV. Determinar el número de oxidación del C en el CaCO3 - Se plantea una ecuación algebraica con despeje de una incógnita aplicando las reglas. 9. Por la regla número 4 sabemos que el número de oxidación del O es -2. 10. Por la regla número 9 sabemos que Los metales alcalinos térreos (Grupo II de la tabla periódica) combinados a otros elementos presentan número de oxidación +2. CaCO3 El compuesto tiene un átomo de calcio multiplicado por el número de oxidación del calcio +2; el carbono es la incógnita x; hay 3 átomos de oxígeno multiplicados por el número de oxidación del oxígeno -2; la ecuación se iguala a 0 y se despeja la incógnita. 2+X+3(-2)=0 2+x-6=0 X=6-2 X=+4; el estado de oxidación del C es +4 en este compuesto. Ejemplo V. Determinar el número de oxidación del C en el Ba(NO3)2 - Se plantea una ecuación algebraica con despeje de una incógnita aplicando las reglas. 11. Por la regla número 4 sabemos que el número de oxidación del O es -2. 12. Por la regla número 9 sabemos que Los metales alcalinos térreos (Grupo II de la tabla periódica) combinados a otros elementos presentan número de oxidación +2. Ba(NO3)2 El compuesto tiene un átomo de Bario multiplicado por el número de oxidación del Bario +2; el nitrógeno es la incógnita 2x ya que hay 2 átomos de nitrógeno; hay 6 átomos de oxígeno multiplicados por el número de oxidación del oxígeno -2; la ecuación se iguala a 0 y se despeja la incógnita. 2+2X+6(-2)=0 2+2x-12=0 2X=12-2 X=+5; el estado de oxidación del N es +5 en este compuesto. *El número 2 fuera del paréntesis multiplica la cantidad de átomos de los elementos dentro del paréntesis. RESOLVER LOS SIGUIENTES EJERCICIOS I. Determine el estado de oxidación de: 1. Nitrógeno en N2O5 N: _____ 2. Cloro en ClO3 Cl: _____ 3. Cloro en ClO Cl: _____ 4. Boro en BF4 B: _____ 5. Flúor en CaF2 F: _____ 6. Hierro en Fe2O3 Fe: _____ 7. Al: _____ Aluminio en Al(OH)3 8. Cobre en CuO Cu: _____ 9. Niquel en NiO3 Ni: _____ 10. Azufre en MgSO4 S: _____ 11. Azufre en H2SO3 S: _____ 12. Cromo en K2Cr2O7 Cr: _____ 13. Fósforo en PO4-3 P: _____ 14. Azufre en SO4-2 S: _____ 15.- Magnesio y Fósforo en Mg3(PO4)2 Mg:_____ P:_____ II. Averigüe cuál es la composición de los hidruros. III. Averigüe cuál es la composición de los peróxidos.