Ejemplos del método de óxido-reducción – Química 1

Caso 1

Se necesita realizar el balanceo de la siguiente ecuación:

1.- Es necesario determinar los números de oxidación de todos los elementos, estos números son:

Analizando la ecuación podemos decir que los dos elementos cambian su estado de oxidación:

– El Mn pasa de +7 en los reactivos a +2 en los productos

– El N, pasa de +3 en los reactivos a +5 en los productos

Al observar el siguiente esquema podemos analizar dos semirreacciones, una para el Mn y otra para el N, indicando los electrones que se ganan o pierden.

Al analizar el diagrama, tenemos que:

– El Mn pasa de +7 a +2, gano 5 electrones, es decir se reduce

– El N para de +3 a +5, perdió 2 electrones, es decir se oxida.

Existe otra forma para saber cuántos electrones se ganan o pierden, esta es:

– Se resta el número de oxidación que se presenta en los reactivos con el número de oxidación que sé que presenta en el producto.

– Si el resultado es negativo, el elemento perdió electrones

– Si el resultado es positivo, el elemento gano electrones

Siguiendo el ejemplo y aplicando este método tenemos que:

2.- El siguiente paso es escribir des medias reacciones:

-La primera par el átomo que gana electrones (reducción)

-La segunda para el átomo que pierde electrones (Oxidación)

3.- El paso siguiente es balancear los átomos en cada una de las semirreacciones, es importante considerar que cualquier cambio en los coeficientes se refleja en los electrones que se han ganado o perdido.

Para este ejemplo, ya están balanceados

4.- El siguiente paso es balancear los electrones ganados y perdidos, para lograr esto:

-Se multiplica en forma cruzada las dos semirreacciones

-Para nuestro caso se multiplica la primera por 2 y la segunda por 5

5.- A los productos de la reacción se les asignan los coeficientes encontrados, y posteriormente se ajustan sucesivamente la ecuación hasta que se finalice el balanceo

Se iguala el número de átomos de Mn, esto se hace colocando el coeficiente 2 en el KMnO₄

Posteriormente se iguala el número de átomos de N, esto lo realizamos colocando el coeficiente 5 en KNO₂

Observemos que los átomos de potasio se encuentran balanceados debido a:

-Existen 7 átomos en los reactivos y 7 en los productos.

Sin embargo los átomos del azufre no se encuentra balanceados ya que:

-Existen 1 átomo en los reactivos y 3 en los productos

Por esta razón se coloca un coeficiente 3 en H₂SO₄

Una vez que se coloca este coeficiente en el ácido sulfúrico, se tiene:

-Existen 6 átomos de hidrogeno en los reactivos y 2 en los productos.

Al asignar un coeficiente 3 al H₂O se ha terminado de balancear la ecuación

Antes de terminar, es necesario verificar si se ha balaceado correctamente, esto se hace contando los átomos de oxígeno en reactivos y determinar si son iguales en los productos:

Caso 2

Es necesario realizar el balanceo por el método de óxido-reducción a la siguiente reacción:

1.- Se obtienen los números de oxidación para la reacción:

2.- Se determina cuáles son los elementos que cambian su número de oxidación cuando pasan de ser reactivos a productos:

3.- Se procede a balancear los átomos en cada semirreaccion, dado nuestro ejemplo no es necesario, ya que solo hay un átomo a cada lado en las dos semirreacciones.

4.- En este paso, se balancean los electrones perdidos con los ganados, para esto:

-Se realizan las multiplicaciones, la primera semirreaccion se multiplica por 2 y la segunda por 5

5.- Se le asigna a los productos de la reacción los coeficientes encontrados, mediante el tanteo, con esto se finaliza el balanceo:

5.1 Se le asignan los coeficientes

5.2 Por orden: metales, no metales, hidrógenos y oxígenos

5.3 Se verifica el correcto balanceo contando los átomos de oxigeno presentes en los reactivos para verificar que coincidan con los del producto

Caso 3

Es necesario balancear la siguiente ecuación por el método de óxido-reducción

1.- Se obtienen los números de oxidación

2.- Se determinan los elementos que cambian su número de oxidación al pasar de reactivos a productos

3.- Se balancean los átomos en cada semirreacción, esto dependiendo del caso, para nuestro ejemplo es necesario hacerlo

4.- Se balancean los electrones que se han perdido con los ganados, para realizar esto, se realiza una multiplicación:

– La primera semirreacción por 2 y la segunda semirreacción por 6

5.- Para finalizar el balanceo, se asignan estos coeficientes mediante el tanteo