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Reacciones de óxido-reducciónReacciones de óxido-reducción
Pilas
11 de mayo de 2005
Cátedra de Química General e Inorgánica
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Reacciones de óxido-reducción
Son reacciones químicas en las
cuales las sustancias experimentan
un cambio en el número de
oxidación.
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Numero de oxidación de los elementos en sus compuestos
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Conceptos básicosConceptos básicos
• Reductor: Es la sustancia que se oxida.
• Oxidación: Pérdida de electrones.
Aumenta el número de oxidación.
Zn0(s) Zn2+(ac) + 2 e
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Reducción: Ganancia de electrones. Disminuye el número de oxidación.
Zn2+(ac) + 2 e Zn0 (s)
Oxidante: Es la sustancia que se reduce.
ConceptosConceptos básicosbásicos
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2 H+ + Zno H2 + Zn2+
Zno Zn2+ + 2e-
2 H+ + 2e- H2
Oxidación
Reducción
Par redox
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Reacciones redox
H2 ardiendo en el aire para dar agua
S ardiendo en el
aire para dar SO2
Al +Br2 Al3BrNa +Cl NaCl
Mg
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Reacciones redox
H2 ardiendo en el aire para dar agua
S ardiendo en el
aire para dar SO2
Al +Br2 Al3BrNa +Cl NaCl
Mg
H2 + O2 H2 O
H2 2 H+ + 2e-
O2 + 2e- O2-
Reacciones redox
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Reacciones redox
H2 ardiendo en el aire para dar agua
S ardiendo en el
aire para dar SO2
Al +Br2 Al3BrNa +Cl NaCl
Mg
S(s) + O2 (g) SO2(g)
Reacciones redox
0 0 +4 -2
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Reacciones redox
H2 ardiendo en el aire para dar agua
S ardiendo en el
aire para dar SO2
Al +Br2 Al3BrNa +Cl NaCl
Mg
Mgo +N2 Mg3N2
nitruro de magnesio
Mgo(s) + ½ O2(g) MgO
óxido de magnesio
Reacciones redox
0 0 +2 -3
0 0 +2 -2
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H2 ardiendo en el aire para dar agua
S ardiendo en el
aire para dar SO2
Al +Br2 Al3Br
Mg
Reacciones redox
Na(s) + ½ Cl2 NaCl
0 0 +1 -1
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Reacciones redox
H2 ardiendo en el aire para dar agua
S ardiendo en el
aire para dar SO2
Na +Cl NaCl
Mg
Reacciones redox
2Al(s) +3 Br2 2 AlBr3
0 0 +3 -1
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Conceptos básicosConceptos básicos
• Son procesos simultáneos. Siempre se mantiene el principio de electroneutralidad.
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Reacciones de descomposición
2HgO(s) 2 Hg(l) + O2(g) 2KClO3(s) 2 KCl(s) + O2(g)
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Reacciones de desplazamiento de H2
2Na(s) + H2O(l) 2NaOH(ac) +H2(g) Ca(s) +2H2O(l) Ca(OH)2(s) +H2(g)
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Reacciones con ácido clorhídrico
Fe(s)+2H+(ac) Fe2+(ac)+ H2(g) Zn(s)+2H+(ac) Zn2+(ac)+ H2(g)
Mg(s)+2H+(ac) Mg2+(ac)+ H2(g)
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Reacciones de desplazamiento de metales
Zn+CuSO4 ZnSO4+ Cu
Zn(s)+Cu2+(ac) Zn 2+(ac)+ Cu(s)
Cu+2AgNO3 Cu(NO3)2+ Ag
Cu(s)+2Ag+(ac) Cu2+(ac)+ 2Ag(s)
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Serie de actividad de los metales
Des
pla
zan
el h
idró
gen
o d
e lo
s ác
ido
s
Des
pla
zan
el h
idró
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r
Des
pla
zan
el h
idró
gen
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el a
gu
a fr
ía
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Desplazamiento de halógeno
KBr(ac) 2KBr(ac)+Cl2(g) 2KCl(ac)+Br2(l)
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Energía eléctrica Energía química
ElectroquímicaElectroquímica
Estudia la conversión entre la energía eléctrica y la energía química
Procesos electroquímicos Procesos redox
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Ag+ + Feo Agº + Fe2+
Feo Fe2+ + 2e-
Ag+ + 1e- Agº
Oxidación
Reducción
Par redox
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Experiencia de John DaniellExperiencia de John Daniell
Zn0 + Cu2+ Zn2+ + Cu0
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E0 Zn2+ / Zn0 = - 0,76 V
E0 Cu2+ / Cu0 = +0,34 V
Zn0 + Cu2+ Zn2+ + Cu0
Experiencia de John DaniellExperiencia de John Daniell
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Una pila es un dispositivo donde se utiliza una reacción química espontánea para generar corriente eléctrica.
Pilas galvánicas o voltaicasPilas galvánicas o voltaicas
Está formada por dos electrodos, que son conductores metálicos que hacen contacto eléctrico con el contenido de la pila y un electrolito que actúa como conductor de iones.
Celda electroquímica:
Copyright © The McGraw-Hill Companies, Inc. Permission required for reproduction or display.Reacciones de Zn y Cu
Copyright © The McGraw-Hill Companies, Inc. Permission required for reproduction or display. Reacciones de Zn y Cu
ánodo cátodo
Puente salino
voltímetro
algodón
soluciónsolución
Reacción neta
es oxidado
a en el ánodoes reducido
a en el cátodo
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Electrodo de referenciaElectrodo de referencia
Es el electrodo de hidrógeno en condiciones
estándar
[ H+ ] = 1 M Sobre un conductor
H2 a 1 atm sólido inerte (Platino)
Se le asigna Eº = 0 V
2 H+ (aq) + 2 e- H2 (g)
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voltímetrovoltímetro voltímetrovoltímetro
Electrodo de Zn Electrodo de H2 Electrodo de H2 Electrodo de Cu
(electrodo)
(electrodo)
Puente salinoPuente salino
Celdas que operan en condiciones estándar
Zn(s) Zn2+(ac,1M) + 2e
2H+(ac, 1M) + 2e H2(g, 1 atm) Cu2+(ac, 1M) + 2e Cu(s)
H2(g, 1 atm) 2H+(ac, 1M) + 2e
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Electrodo de hidrógeno operando en condiciones estándarElectrodo de hidrógeno operando en condiciones estándar
Electrodo de
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1) Proporciona una superficie en la que pueden disociarse las moléculas de hidrógeno
H2 2 H+ + 2 e -
2) Sirve como conductor eléctrico eléctrico
para el circuito externo.
Porque el electrodo de platino?
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Variación del potencial de reducción en la tabla periódica.
Los valores más negativos Los valores más negativos
se encuentran a la se encuentran a la
izquierda (izquierda (reductores) y los ) y los
positivos a la derecha positivos a la derecha
((oxidantesoxidantes))
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Una pila es un dispositivo donde se utiliza una reacción química espontánea para generar corriente eléctrica.
Pilas galvánicas o voltaicasPilas galvánicas o voltaicas
Está formada por dos electrodos, que son conductores metálicos que hacen contacto eléctrico con el contenido de la pila y un electrolito que actúa como conductor de iones.
Celda electroquímica:
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La reacción de reducción siempre tiene lugar en el cátodo.
La reacción de oxidación siempre tiene lugar en el ánodo.
Por convención:
El cátodo corresponde al polo positivo de la pila.
El ánodo corresponde al polo negativo de la pila.
El puente salino se utiliza para unir los dos compartimentos de los electrodos y completar el circuito eléctrico. El más
utilizado es el KCl.
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Diagrama de una pilaDiagrama de una pila
- Zno (s)/ Zn2+(aq) // Cu2+ (aq) / Cuo(s)
+
1M 1M
Zn0 + Cu2+ Zn2+ + Cu0
Zn(s) Zn2+(ac,1M) + 2e
significaCu2+(ac,1M) + 2e Cu(s)
significa
Significa puente salino
cátodoánodo
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¿Cómo determinamos cuál especie ¿Cómo determinamos cuál especie se oxida y cuál se reduce?se oxida y cuál se reduce?
Por medio de la tabla de Por medio de la tabla de potenciales de reducción.potenciales de reducción.
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Electrodo de referencia