REACCIONES REDOX REACCIONES REDOX Ajuste por el método delAjuste por el método del

Ion-electrónIon-electrón(medio ácido)(medio ácido)

Química 2º Bachillerato

José Manuel Bélmez MacíasKALIUM academia

www.kaliumacademia.com924 104 283 - 655 840 225

REACCIONES REDOX Ajuste por el método del Ion-electrón (medio ácido)REACCIONES REDOX Ajuste por el método del Ion-electrón (medio ácido)Química 2º Bachillerato

José Manuel Bélmez MacíasKALIUM academia

www.kaliumacademia.com924 104 283 - 655 840 225

¿Qué son?¿Qué son?Ajuste REDOXAjuste REDOXMétodo del Método del ionion-electrón-electrón

Cálculo Cálculo nºnº oxidación oxidaciónIdentificación de Identificación de semirreaccionessemirreaccionesSemirreacciones Semirreacciones iónicasiónicasAjuste de Ajuste de semirreaccionessemirreaccionesMultiplicación de Multiplicación de semirreaccionessemirreaccionesReacción iónica globalReacción iónica globalReacción molecularReacción molecular

¿Qué son?¿Qué son?

Una reacción redox es una reacción de transferencia de electrones

José Manuel Bélmez Macías

ÍNDICE

En ella una especie (A) aumenta su número de oxidación (de n a n+1) y se dice que se ha oxidado

Y otra especie (B) disminuye en su número de oxidación (de m a m-1) y se dice que se ha reducido

PODRÍAMOS ENTENDER EL PROCESO COMO LA SUMA DE DOS SEMIRREACCIONES:

OXIDACIÓN:

REDUCCIÓN:

Donde A cede un electrón a B provocando su reducción y diríamos que A es el AGENTE REDUCTOR

O bien que B le quita un electrón a A provocando su oxidación y diríamos que B es el AGENTE OXIDANTE

Ajuste de reacciones redoxAjuste de reacciones redox

El ajuste de una reacción redox consiste en balancear la ecuación química:

José Manuel Bélmez Macías

ÍNDICE

La forma más sencilla es el

MÉTODO DEL IÓN -ELECTRÓN

OHKClClMnClHClKMnO 2224 8252162 +++→+

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1) Calcular los números de oxidación de cada átomo en cada especie

José Manuel Bélmez Macías

ÍNDICE

REGLAS:

OHKClClMnClHClKMnO 2224 +++→+

El estado de oxidación de un ion monoatómico es igual a su carga

Método del ion-electrón Método del ion-electrón (medio ácido)(medio ácido)

Método del ion-electrón Método del ion-electrón (medio ácido)(medio ácido)

1) Calcular los números de oxidación de cada átomo en cada especie

José Manuel Bélmez Macías

ÍNDICE

REGLAS:

OHKClClMnClHClKMnO 2224 +++→+0

El estado de oxidación de un ion monoatómico es igual a su carga

El estado de oxidación de un elemento libre es cero

Método del ion-electrón Método del ion-electrón (medio ácido)(medio ácido)

1) Calcular los números de oxidación de cada átomo en cada especie

José Manuel Bélmez Macías

ÍNDICE

REGLAS:

OHKClClMnClHClKMnO 2224 +++→++1 0 +1

El estado de oxidación de un ion monoatómico es igual a su carga

El estado de oxidación de un elemento libre es cero

El estado de oxidación de H en sus combinaciones es +1, excepto en los hidruros metálicos, donde es -1

Método del ion-electrón Método del ion-electrón (medio ácido)(medio ácido)

1) Calcular los números de oxidación de cada átomo en cada especie

José Manuel Bélmez Macías

ÍNDICE

REGLAS:

OHKClClMnClHClKMnO 2224 +++→+-2 +1 0 +1 -2

El estado de oxidación de un ion monoatómico es igual a su carga

El estado de oxidación de un elemento libre es cero

El estado de oxidación de H en sus combinaciones es +1, excepto en los hidruros metálicos, donde es -1

El estado de oxidación de O en sus combinaciones es -2, excepto en los peróxidos, donde es -1 y en su combinación con flúor donde es +2

Método del ion-electrón Método del ion-electrón (medio ácido)(medio ácido)

1) Calcular los números de oxidación de cada átomo en cada especie

José Manuel Bélmez Macías

ÍNDICE

REGLAS:

OHKClClMnClHClKMnO 2224 +++→++1 -2 +1 0 +1 +1 -2

El estado de oxidación de un ion monoatómico es igual a su carga

El estado de oxidación de un elemento libre es cero

El estado de oxidación de H en sus combinaciones es +1, excepto en los hidruros metálicos, donde es -1

El estado de oxidación de O en sus combinaciones es -2, excepto en los peróxidos, donde es -1 y en su combinación con flúor donde es +2

El estado de oxidación, en sus combinaciones, de los metales alcalinos es +1 (grupo 1 del S.P.) y +2 para los alcalinotérreos (grupo 2 del S.P.)

Método del ion-electrón Método del ion-electrón (medio ácido)(medio ácido)

1) Calcular los números de oxidación de cada átomo en cada especie

José Manuel Bélmez Macías

ÍNDICE

REGLAS:

OHKClClMnClHClKMnO 2224 +++→++1 -2 +1 -1 0 +1 -1 +1 -2

El estado de oxidación de un ion monoatómico es igual a su carga

El estado de oxidación de un elemento libre es cero

El estado de oxidación de H en sus combinaciones es +1, excepto en los hidruros metálicos, donde es -1

El estado de oxidación de O en sus combinaciones es -2, excepto en los peróxidos, donde es -1 y en su combinación con flúor donde es +2

El estado de oxidación, en sus combinaciones, de los metales alcalinos es +1 (grupo 1 del S.P.) y +2 para los alcalinotérreos (grupo 2 del S.P.)

En las sales binarias, los halógenos actúan con -1, los elementos del grupo del oxígeno con -2, los del grupo del nitrógeno con -3, C y Si con -4 y B con -3

Método del ion-electrón Método del ion-electrón (medio ácido)(medio ácido)

1) Calcular los números de oxidación de cada átomo en cada especie

José Manuel Bélmez Macías

ÍNDICE

REGLAS:

OHKClClMnClHClKMnO 2224 +++→++1 +7 -2 +1 -1 +2 -1 0 +1 -1 +1 -2

El estado de oxidación de un ion monoatómico es igual a su carga

El estado de oxidación de un elemento libre es cero

El estado de oxidación de H en sus combinaciones es +1, excepto en los hidruros metálicos, donde es -1

El estado de oxidación de O en sus combinaciones es -2, excepto en los peróxidos, donde es -1 y en su combinación con flúor donde es +2

El estado de oxidación, en sus combinaciones, de los metales alcalinos es +1 (grupo 1 del S.P.) y +2 para los alcalinotérreos (grupo 2 del S.P.)

En las sales binarias, los halógenos actúan con -1, los elementos del grupo del oxígeno con -2, los del grupo del nitrógeno con -3, C y Si con -4 y B con -3

La suma de todos los números de oxidación de todos los átomos de un compuesto neutro es cero. Si el compuesto es iónico, dicha suma es igual a la carga del ion.

Método del ion-electrón Método del ion-electrón (medio ácido)(medio ácido)

2) Identificar que elemento se reduce y que elemento se oxida

José Manuel Bélmez Macías

ÍNDICE

OHKClClMnClHClKMnO 2224 +++→++1 +7 -2 +1 -1 +2 -1 0 +1 -1 +1 -2

REDUCCIÓNOXIDACIÓN

Método del ion-electrón Método del ion-electrón (medio ácido)(medio ácido)

3) Escribir en forma iónica las semirreacciones de oxidación y de reducción*

José Manuel Bélmez Macías

ÍNDICE

OHKClClMnClHClKMnO 2224 +++→++1 +7 -2 +1 -1 +2 -1 0 +1 -1 +1 -2

REDUCCIÓNOXIDACIÓN

*¡¡CUIDADO!!: sólo se ponen en forma iónica los ácidos, los hidróxidos y las sales

La carga eléctrica (q) surge de la suma de los números de oxidación, así por ejemplo en el ion permanganato:

MnO4+7 -2

q=7+4·(-2)=-1 MnO 4-

S. Reducción:

S. Oxidación:

MnO 42+-

→ MnCl - → Cl2

Método del ion-electrón Método del ion-electrón (medio ácido)(medio ácido)

3) Ajustar cada semirreacción

José Manuel Bélmez Macías

ÍNDICE

OHKClClMnClHClKMnO 2224 +++→++1 +7 -2 +1 -1 +2 -1 0 +1 -1 +1 -2

REDUCCIÓN

S. Reducción:

S. Oxidación:

MnO 42+-

→ MnCl - → Cl2

A) Primero se ajustan los elementos distintos de hidrógeno y de oxígeno

2

OXIDACIÓN

Método del ion-electrón Método del ion-electrón (medio ácido)(medio ácido)

3) Ajustar cada semirreacción

José Manuel Bélmez Macías

ÍNDICE

OHKClClMnClHClKMnO 2224 +++→++1 +7 -2 +1 -1 +2 -1 0 +1 -1 +1 -2

REDUCCIÓN

S. Reducción:

S. Oxidación:

MnO 42+-

→ MnCl - → Cl2

B) Ajustamos el oxígeno añadiendo H2O en el miembro necesario

A) Primero se ajustan los elementos distintos de hidrógeno y de oxígeno

2+ OH24

OXIDACIÓN

Método del ion-electrón Método del ion-electrón (medio ácido)(medio ácido)

3) Ajustar cada semirreacción

José Manuel Bélmez Macías

ÍNDICE

OHKClClMnClHClKMnO 2224 +++→++1 +7 -2 +1 -1 +2 -1 0 +1 -1 +1 -2

REDUCCIÓN

S. Reducción:

S. Oxidación:

MnO 42+-

→ MnCl - → Cl2

B) Ajustamos el oxígeno añadiendo H2O en el miembro necesario

C) Ajustamos el hidrógeno añadiendo H+ en el miembro necesario

A) Primero se ajustan los elementos distintos de hidrógeno y de oxígeno

2OH2+ 4H ++ 8

OXIDACIÓN

Método del ion-electrón Método del ion-electrón (medio ácido)(medio ácido)

3) Ajustar cada semirreacción

José Manuel Bélmez Macías

ÍNDICE

OHKClClMnClHClKMnO 2224 +++→++1 +7 -2 +1 -1 +2 -1 0 +1 -1 +1 -2

REDUCCIÓN

S. Reducción:

S. Oxidación:

MnO 42+-

→ MnCl - → Cl2

B) Ajustamos el oxígeno añadiendo H2O en el miembro necesario

C) Ajustamos el hidrógeno añadiendo H+ en el miembro necesario

D) Ajustamos las cargas añadiendo electrones (e-) de manera que la carga neta sea igual en ambos miembros

A) Primero se ajustan los elementos distintos de hidrógeno y de oxígeno

2OH2+ 4H ++ 8 +5e-

+2e-

OXIDACIÓN

ESTE PASO SUELE SER CONFLICTIVO PERO ES FÁCIL SI TENEMOS EN CUENTA QUE LOS ELECTRONES SE SITÚAN A LA IZQUIERDA EN LA REDUCCIÓN Y A LA DERECHA EN LA OXIDACIÓN Y QUE CADA UNO APORTA UNA CARGA NEGATIVA, POR LO QUE SE PUEDE PLANTEAR UNA SENCILLA ECUACIÓN:

MnO 42+-

→ Mn OH2+ 4H ++8 +xe-MnO 42+-

→ Mn OH2+ 4H ++8 +xe-

+1•(−1) + +8•(+1)

x•(−1) 1•(+2) 4•0=

x=5

Método del ion-electrón Método del ion-electrón (medio ácido)(medio ácido)

4) Multiplicar cada semirreacción por un coeficiente para que tengan igual nº de electrones

José Manuel Bélmez Macías

ÍNDICE

OHKClClMnClHClKMnO 2224 +++→++1 +7 -2 +1 -1 +2 -1 0 +1 -1 +1 -2

REDUCCIÓN

S. Reducción:

S. Oxidación:

MnO 42+-

→ MnCl - → Cl22

OH2+ 4H ++ 8 +5e-+2e-

OXIDACIÓN

( )·2( )·5

Método del ion-electrón Método del ion-electrón (medio ácido)(medio ácido)

5) Sumar ambas semirreacciones

José Manuel Bélmez Macías

ÍNDICE

OHKClClMnClHClKMnO 2224 +++→++1 +7 -2 +1 -1 +2 -1 0 +1 -1 +1 -2

REDUCCIÓN

S. Reducción:

S. Oxidación:

MnO 42+-

→ MnCl - → Cl22

OH2+ 4H ++ 8 +5e-+2e-

( )·2( )·5

+

MnO 42+- → Mn OH2+ 8H ++16 + Cl -10 Cl2+22 5

OXIDACIÓN

Método del ion-electrón Método del ion-electrón (medio ácido)(medio ácido)

6) Convertir la reacción iónica en molecular

José Manuel Bélmez Macías

ÍNDICE

OHKClClMnClHClKMnO 2224 +++→++1 +7 -2 +1 -1 +2 -1 0 +1 -1 +1 -2

REDUCCIÓNOXIDACIÓN

ESTE PASO SUELE SER CONFLICTIVO PERO ES FÁCIL SI TENEMOS EN CUENTA QUE LA REACCIÓN IÓNICA YA ESTÁ AJUSTADA, ASÍ QUE AÑADIMOS LOS CONTRAIONES QUE

NECESITEMOS PERO EN IGUAL CANTIDAD A AMBOS LADOS DE LA REACCIÓN

S. Reducción:

S. Oxidación:

MnO 42+-

→ MnCl - → Cl22

OH2+ 4H ++ 8 +5e-+2e-

( )·2( )·5

+

MnO 42+- → Mn OH2+ 8H ++16 + Cl -10 Cl2+22 5

Método del ion-electrón Método del ion-electrón (medio ácido)(medio ácido)

6) Convertir la reacción iónica en molecular

José Manuel Bélmez Macías

ÍNDICE

OHKClClMnClHClKMnO 2224 +++→++1 +7 -2 +1 -1 +2 -1 0 +1 -1 +1 -2

REDUCCIÓNOXIDACIÓN

CADA ION PERMANGANATO (MnO4-) LLEVA UN ION POTASIO (K+) EN LA REACCIÓN ORIGINAL

S. Reducción:

S. Oxidación:

MnO 42+-

→ MnCl - → Cl22

OH2+ 4H ++ 8 +5e-+2e-

( )·2( )·5

+

MnO 42+- → Mn OH2+ 8H ++16 + Cl -10 Cl2+22 5

Método del ion-electrón Método del ion-electrón (medio ácido)(medio ácido)

6) Convertir la reacción iónica en molecular

José Manuel Bélmez Macías

ÍNDICE

OHKClClMnClHClKMnO 2224 +++→++1 +7 -2 +1 -1 +2 -1 0 +1 -1 +1 -2

REDUCCIÓNOXIDACIÓN

CADA ION PERMANGANATO (MnO4-) LLEVA UN ION POTASIO (K+) EN LA REACCIÓN ORIGINAL

Y como en la reacción iónica hay dos iones permanganato añadimos dos iones potasio (K+) a cada lado de la reacción

S. Reducción:

S. Oxidación:

MnO 42+-

→ MnCl - → Cl22

OH2+ 4H ++ 8 +5e-+2e-

( )·2( )·5

+

MnO 42+- → Mn OH2+ 8H ++16 + Cl -10 Cl2+22 5

K +2 K +2

Método del ion-electrón Método del ion-electrón (medio ácido)(medio ácido)

6) Convertir la reacción iónica en molecular

José Manuel Bélmez Macías

ÍNDICE

OHKClClMnClHClKMnO 2224 +++→++1 +7 -2 +1 -1 +2 -1 0 +1 -1 +1 -2

REDUCCIÓNOXIDACIÓN

LOS PROTONES (H+) Y LOS IONES CLORURO (Cl-) DEBEN FORMAR EL ÁCIDO CLORHÍDRICO, Y RESULTA ÚTIL DEJAR A LOS ÁCIDOS PARA EL FINAL

S. Reducción:

S. Oxidación:

MnO 42+-

→ MnCl - → Cl22

OH2+ 4H ++ 8 +5e-+2e-

( )·2( )·5

+

MnO 42+- → Mn OH2+ 8H ++16 + Cl -10 Cl2+

K + K +

22 52 2

Método del ion-electrón Método del ion-electrón (medio ácido)(medio ácido)

6) Convertir la reacción iónica en molecular

José Manuel Bélmez Macías

ÍNDICE

OHKClClMnClHClKMnO 2224 +++→++1 +7 -2 +1 -1 +2 -1 0 +1 -1 +1 -2

REDUCCIÓNOXIDACIÓN

CADA IÓN Mn2+ LLEVA DOS IONES CLORURO (Cl-) EN LA REACCIÓN ORIGINAL

S. Reducción:

S. Oxidación:

MnO 42+-

→ MnCl - → Cl22

OH2+ 4H ++ 8 +5e-+2e-

( )·2( )·5

+

MnO 42+- → Mn OH2+ 8H ++16 + Cl -10 Cl2+

K + K +

22 52 2

Método del ion-electrón Método del ion-electrón (medio ácido)(medio ácido)

6) Convertir la reacción iónica en molecular

José Manuel Bélmez Macías

ÍNDICE

OHKClClMnClHClKMnO 2224 +++→++1 +7 -2 +1 -1 +2 -1 0 +1 -1 +1 -2

REDUCCIÓNOXIDACIÓN

CADA IÓN Mn2+ LLEVA DOS IONES CLORURO (Cl-) EN LA REACCIÓN ORIGINAL

Y como en la reacción iónica hay dos iones manganeso (II) (Mn2+) añadimos cuatro iones cloruro (Cl-) a cada lado de la reacción

S. Reducción:

S. Oxidación:

MnO 42+-

→ MnCl - → Cl22

OH2+ 4H ++ 8 +5e-+2e-

( )·2( )·5

+

MnO 42+- → Mn OH2+ 8H ++16 + Cl -10 Cl2+

K + K +Cl -4 Cl -422 5

2 2

Método del ion-electrón Método del ion-electrón (medio ácido)(medio ácido)

6) Convertir la reacción iónica en molecular

José Manuel Bélmez Macías

ÍNDICE

OHKClClMnClHClKMnO 2224 +++→++1 +7 -2 +1 -1 +2 -1 0 +1 -1 +1 -2

REDUCCIÓNOXIDACIÓN

CADA IÓN POTASIO (K+) LLEVA UN ION CLORURO (Cl-) EN LA REACCIÓN ORIGINAL

S. Reducción:

S. Oxidación:

MnO 42+-

→ MnCl - → Cl22

OH2+ 4H ++ 8 +5e-+2e-

( )·2( )·5

+

MnO 42+- → Mn OH2+ 8H ++16 + Cl -10 Cl2+

K + K +Cl -4 Cl -422 5

2 2

Método del ion-electrón Método del ion-electrón (medio ácido)(medio ácido)

6) Convertir la reacción iónica en molecular

José Manuel Bélmez Macías

ÍNDICE

OHKClClMnClHClKMnO 2224 +++→++1 +7 -2 +1 -1 +2 -1 0 +1 -1 +1 -2

REDUCCIÓNOXIDACIÓN

CADA IÓN POTASIO (K+) LLEVA UN ION CLORURO (Cl-) EN LA REACCIÓN ORIGINAL

Y como en la reacción iónica hay dos iones potasio (K+) añadimos dos iones cloruro (Cl-) a cada lado de la reacción

S. Reducción:

S. Oxidación:

MnO 42+-

→ MnCl - → Cl22

OH2+ 4H ++ 8 +5e-+2e-

( )·2( )·5

+

MnO 42+- → Mn OH2+ 8H ++16 + Cl -10 Cl2+

K + K +Cl -4 Cl -422 5

2 Cl

-22Cl

-2

Método del ion-electrón Método del ion-electrón (medio ácido)(medio ácido)

6) Convertir la reacción iónica en molecular

José Manuel Bélmez Macías

ÍNDICE

OHKClClMnClHClKMnO 2224 +++→++1 +7 -2 +1 -1 +2 -1 0 +1 -1 +1 -2

REDUCCIÓNOXIDACIÓN

EL RESTO DE ESPECIES: AGUA (H2O) Y CLORO (Cl2) EN LA REACCIÓN ORIGINAL Y EN LA IONICA ESTÁN TAL CUAL ASÍ QUE NO HACE FALTA AÑADIR NADA

S. Reducción:

S. Oxidación:

MnO 42+-

→ MnCl - → Cl22

OH2+ 4H ++ 8 +5e-+2e-

( )·2( )·5

+

MnO 42+- → Mn OH2+ 8H ++16 + Cl -10 Cl2+

K + K +Cl -4 Cl -4 Cl

-Cl

-

22 52 222

Método del ion-electrón Método del ion-electrón (medio ácido)(medio ácido)

6) Convertir la reacción iónica en molecular

José Manuel Bélmez Macías

ÍNDICE

OHKClClMnClHClKMnO 2224 +++→++1 +7 -2 +1 -1 +2 -1 0 +1 -1 +1 -2

REDUCCIÓN

S. Reducción:

S. Oxidación:

MnO 42+-

→ MnCl - → Cl22

OH2+ 4H ++ 8 +5e-+2e-

OXIDACIÓN

( )·2( )·5

+

MnO 42+- → Mn OH2+ 8H ++16 + Cl -10 Cl2+

K + K +Cl -4 Cl -4 Cl

-Cl

-

22 52 222

OHKClClMnClHClKMnO 2224 +++→+2 16 2 2

AHORA AGRUPAMOS LOS IONES PARA FORMAR LAS ESPECIES DE LA REACCIÓN ORIGINAL

OHKClClMnClHClKMnO 2224 +++→+ OHKClClMnClHClKMnO 2224 +++→+ OHKClClMnClHClKMnO 2224 +++→+

Método del ion-electrón Método del ion-electrón (medio ácido)(medio ácido)

6) Convertir la reacción iónica en molecular

José Manuel Bélmez Macías

ÍNDICE

OHKClClMnClHClKMnO 2224 +++→++1 +7 -2 +1 -1 +2 -1 0 +1 -1 +1 -2

REDUCCIÓN

S. Reducción:

S. Oxidación:

MnO 42+-

→ MnCl - → Cl22

OH2+ 4H ++ 8 +5e-+2e-

OXIDACIÓN

( )·2( )·5

+

MnO 42+- → Mn OH2+ 8H ++16 + Cl -10 Cl2+

K + K +Cl -4 Cl -4 Cl

-Cl

-

22 52 222

OHKClClMnClHClKMnO 2224 +++→+2 16 2 25 8

PARA LAS SUSTANCIAS MOLECULARES CONSERVAMOS LOS COEFICIENTES

OHKClClMnClHClKMnO 2224 +++→+ OHKClClMnClHClKMnO 2224 +++→+ OHKClClMnClHClKMnO 2224 +++→+

SÍGUENOS EN LAS PRINCIPALES SÍGUENOS EN LAS PRINCIPALES REDES SOCIALES Y SERÁS EL REDES SOCIALES Y SERÁS EL

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