reacciones de oxidacion-reduccion

COLEGIO ADVENTISTA MARANATA
CUARTO MEDIO
QUÍMICA
PROF.: CARMEN DAMKE ÁLVAREZ
GUÍA DE APRENDIZAJE
FECHA: 21 de Marzo de 2016
REACCIONES DE OXIDACIÓN-REDUCCIÓN
Una Reacción de Oxidación-Reducción es aquella que tiene lugar mediante
transferencia de electrones.
Los procesos de oxidación y de reducción siempre se llevan a cabo al mismo tiempo. No puede haber uno sin el otro.
Cuando una sustancia se oxida, otra se reduce.
IMPORTANTE
OXIDACIÓN
Es el proceso de pérdida de electrones
por parte de un reductor.
REDUCCIÓN
Es el proceso de ganancia de electrones
por parte de un oxidante.
OXIDACIÓN
En la OXIDACIÓN los electrones ESCAPAN, en la REDUCCIÓN los electrones
REGRESAN. Ligadas por siempre, jamás están separadas, pues existir no pueden la una
sin la otra.
e–
e–
REDUCCIÓN
En la mayor parte de las reacciones no es fácil advertir la transferencia de electrones. Por este motivo se adopta como
criterio la variación en el número de oxidación para identificar la transferencia real o aparente de electrones.
NÚMERO DE OXIDACIÓN
El número de oxidación de un elemento en un compuesto es la carga que tendría este elemento si todo el
compuesto estuviera formado por iones positivos o negativos. El número de oxidación se escribe como +n
o –n sobre el símbolo del elemento, mientras que la carga real de los iones se escribe n+ o n– en la parte
superior derecha del ion (F–, Ca2+, SO42–, etc.).
Un aumento en el número de oxidación significa pérdida de electrones y por tanto ocurre una oxidación. Una
disminución en el número de oxidación implica ganancia de electrones y por tanto ocurre una reducción.
OXIDACIÓN
... –4
–3
–2
–1
0
+1
+2
+3
+4...
REDUCCIÓN
AGENTE OXIDANTE u OXIDANTE es la sustancia que contiene el elemento cuyo
número de oxidación disminuye. Este elemento se reduce oxidando a otro.
AGENTE REDUCTOR o REDUCTOR es la sustancia que contiene el elemento cuyo
número de oxidación aumenta. Este elemento se oxida reduciendo a otro.
IMPORTANTE
REGLAS PARA ASIGNAR EL NÚMERO DE OXIDACIÓN
El número de oxidación de cualquier átomo en estado libre, es decir, no combinado, es cero.
El número de oxidación del hidrógeno es +1, con algunas excepciones.
El número de oxidación del oxígeno es –2, con algunas excepciones.
El número de oxidación de un ion monoatómico es igual a la carga del ion.
Regla Nº 5 La suma algebraica de los números de oxidación de todos los átomos en la fórmula química de un
compuesto es cero.
La
suma algebraica de los números de oxidación de todos los átomos en la fórmula de un ion
Regla Nº 6
poliatómico es igual a la carga del ion.
Regla Nº 7 Si en la fórmula de un compuesto no hay hidrógeno ni oxígeno, se asigna el número de oxidación
negativo al elemento más electronegativo.
Regla Nº 1
Regla Nº 2
Regla Nº 3
Regla Nº 4
Balance de ecuaciones de reacciones de oxidación-reducción
Para balancear las ecuaciones que representan a las reacciones de oxidación-reducción, se aplica el método ion-electrón.
Para ello hay que considerar todas las especies químicas tal como existen en una solución, ya sea en forma iónica o
molecular, así como el medio (ácido o básico) en que ocurre la reacción. El método de ion-electrón se desarrolla
siguiendo una serie de pasos.
Ecuación de una reacción de oxidación-reducción en medio ácido: Zn(s) + HCl(ac) → ZnCl2(ac) + H2(g)
Paso Nº 1
Establecer el cambio en los números de oxidación.
0
+1–1
+2 –1
0
Zn(s) + HCl(ac) → ZnCl2(ac) + H2(g)
Paso Nº 2
Plantear las semi-reacciones de oxidación y de reducción.
Semi-reacción de oxidación: Zn(s) → Zn2+(ac)
Semi-reacción de reducción: H+(ac) → H2(ac)
Paso Nº 3
Verificar si las semi-reacciones están equilibradas. Si no es así, anteponer los coeficientes correctos.
Como la semi-reacción de reducción no está equilibrada (hay 1 H al lado izquierdo y 2 H al lado
derecho de la ecuación), se antepone el coeficiente 2.
2H+(ac) → H2(g)
Paso Nº 4
Escribir los electrones correspondientes al cambio del número de oxidación para equilibrar las cargas.
Semi-reacción de oxidación: Zn(s) → Zn2+(ac) + 2e–
Semi-reacción de reducción: 2H+(ac) + 2e– → H2(g)
Paso Nº 5
Sumar las semi-reacciones y anteponer los coeficientes a la ecuación global.
Zn(s) → Zn2+(ac) + 2e–
2H+(ac) + 2e– → H2(g)
-----------------------------------------Zn(s) + 2H+(ac) → Zn2+(ac) + H2(ac)
Reacción Global: Zn(s) + 2HCl(ac) → ZnCl2(ac) + H2(ac)
AJUSTE DEL OXÍGENO
AJUSTE DEL HIDRÓGENO
En solución ácida: por cada átomo de
oxígeno (O) que falte, se añade una molécula
de agua (H2O).
En solución ácida: por cada átomo de
hidrógeno (H) que falte, se añade un ion
hidrógeno (H+).
En solución básica: por cada átomo de
oxígeno (O) que falte, se añaden 2 iones
hidróxido (OH–) y, al otro miembro, una
molécula de agua (H2O).
Elemento
H
Li, Na, K, Rb, Cs, Fr
Be, Mg, Ca, Sr, Ba
B, Al, Ga
C
Si, Ge
Sn, Pb, Pt
N
P, As, Sb
Bi
O
S
Se, Te
F
Cl
IMPORTANTE
En solución básica: por cada átomo de
hidrógeno (H) que falte, se añaden una
molécula de agua (H2O)y, al otro miembro,
un ion hidróxido (OH–).
Números de Oxidación de Elementos
Número de oxidación
Elemento
Br
+1, −1
+1
I
+2
At
+3
Ti
V
+4, +2, −4
Cr
+4, −4
+4, +2
Mo
Mn
+5, +4, +3, +2, +1, −3
Fe,
Co, Ni
+5, +3, −3
+5, +3
Cu, Hg
Ag
−1, −2
Au
+6, +4, +2, −2
Zn, Cd
+6, +4, −2
Kr
−1
Xe
+7, +5, +3, +1, −1
2
Número de oxidación
+5, +1,−1
+7, +5, +1, −1
−1
+4, +3, +2
+5, +4, +3, +2
+6, +3, +2
+6, +5, +4, +3, +2
+7, +6, +4, +3, +2
+3, +2
+2, +1
+1
+3, +1
+2
+4, +2
+6, +4, +2