Introducción
Una boya oxidada en una playa rocosa.
Una boya oxidada en una playa rocosa.
El óxido se forma por la reacción redox del hierro y el gas oxígeno en la presencia de humedad. Crédito de la imagen: "Bahía Badentarbat: boya oxidada en la playa" de DeFacto en Wikimedia Commons, CC BY-SA 4.0.
Las reacciones de oxidación–reducción, o redox, son reacciones en las que hay una transferencia de electrones entre especies químicas (mira este artículo sobre reacciones redox si quieres refrescar el tema). Las ecuaciones de las reacciones de oxidación-reducción deben estar balanceadas tanto en masa como en carga, por lo que puede ser difícil balancearlas con solo examinarlas. En este artículo aprenderemos acerca del método de balanceo de semireacciones, un procedimiento útil para balancear ecuaciones de reacciones redox que se producen en soluciones acuosas.
El método de semirreacciones para balancear ecuaciones redox
Para balancear una ecuación redox usando el método de semirreaciones, primero se divide la ecuación en dos medias reacciones, una que representa la oxidación, y otra que representa la reducción. Las ecuaciones de las semirreacciones entonces se balancean en cuanto a la masa y la carga y, si es necesario, se ajustan para que el número de electrones transferido en cada ecuación sea el mismo. Finalmente, se suman las ecuaciones de las semirreaciones, lo que resulta en una ecuación global balanceada para la reacción.
Veamos cómo funciona este procedimiento para una reacción redox sencilla. Por ejemplo, considera la reacción entre el ion
C
o
3
+
CoX
3+
y el níquel metálico:
C
o
3
+
(
�
�
)
+
N
i
(
�
)
→
C
o
2
+
(
�
�
)
+
N
i
2
+
(
�
�
)
CoX
3+
(ac)+Ni(s)→CoX
2+
(ac)+NiX
2+
(ac)
¿Está balanceada la ecuación? Parece estar balanceada en cuanto a la masa, porque hay un átomo de
C
o
CoC, o y un átomo de
N
i
NiN, i de cada lado de la ecuación. Sin embargo, la carga no está balanceada: la carga neta del lado izquierdo es
3
+
3+3, plus, mientras que la carga neta del lado derecho es
4
+
4+4, plus. Para ayudarnos a balancear la carga en la ecuación, usaremos el método de semirreacciones.
Para comenzar, dividiremos la ecuación en semirreacciones de oxidación y reducción separadas:
Semirreacción de oxidación: la semirreacción de oxidación muestra los reactivos y productos que participan en el proceso de oxidación. Como el
N
i
NiN, i metálico se está oxidando a
N
i
2
+
NiX
2+
en esta reacción, podemos comenzar escribiendo ese proceso:
Oxidaci
o
ˊ
n:
N
i
(
�
)
→
N
i
2
+
(
�
�
)
Oxidaci
o
ˊ
n:Ni(s)→NiX
2+
(ac)
Sin embargo, ¡esta no es la semirreacción de oxidación completa! De la misma forma que la reacción general, nuestra semirreación está balanceada para la masa pero no para la carga. Podemos balancear la carga agregando dos electrones del lado derecho de la ecuación para que la carga neta de cada lado sea
0
00:
Oxidaci
o
ˊ
n:
N
i
(
�
)
→
N
i
2
+
(
�
�
)
+
2
�
−
Oxidaci
o
ˊ
n:Ni(s)→NiX
2+
(ac)+2e
−
Ahora que la se
2. REFLEXIÓN
“Oh hombre, él te ha declarado lo que es bueno, y qué
pide Jehová de ti: solamente hacer justicia, y amar
misericordia, y humillarte ante tu Dios.”
Miqueas 6:8 (RVR1960)
3. ELECTROQUÍMICA
ELECTROQUÍMICA, área de la química que estudia la conversión entre
la energía eléctrica y la energía química.
ELECTROQUÍMICA, es la rama de la química que estudia la
transformación entre la energía eléctrica y la energía química.
La energía eléctrica es una de las formas de energía de mayor
importancia práctica para la vida contemporánea. Un día sin energía
eléctrica, ya sea por fallas de la compañía que suministra la luz o por
falta de baterías, es inconcebible en nuestra sociedad tecnológica.
Los procesos electroquímicos son reacciones redox, donde la energía
liberada por una reacción espontánea se transforma en electricidad, o
la electricidad se utiliza para inducir una reacción química no
espontánea. A este último proceso se le conoce como electrólisis.
4. Reacciones redox
Los procesos electroquímicos son reacciones redox (oxidación-reducción)
donde la energía liberada por una reacción espontánea se convierte en
electricidad, o donde la energía eléctrica se aprovecha para inducir una
reacción química no espontánea.
En las reacciones redox se transfieren electrones de una sustancia a otra. La reacción
entre el magnesio metálico y el ácido clorhídrico es un ejemplo de una reacción redox:
Recuerde que los números que aparecen encima de los símbolos de los elementos
indican sus números de oxidación. La pérdida de electrones durante la oxidación de un
elemento se distingue por un aumento en su número de oxidación. La reducción de un
elemento implica disminución en su número de oxidación debida a la ganancia de
electrones. En la reacción anterior, el Mg metálico se oxida y los iones H+ se reducen;
los iones Cl- son espectadores.
5. Balanceo de las ecuaciones redox
Las ecuaciones para las reacciones redox como la anterior son
relativamente fáciles de balancear. Sin embargo, en la práctica nos
enfrentamos con reacciones redox más complejas en las que participan
oxianiones como cromato, dicromato, permanganato, nitrato y sulfato.
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14. Homework in class:
1. Ejemplo 18.1, ejercicio de práctica
2. Homework in class
Problemas similares
16. Estrategias para el logro de competencias
• Reflexión
• Estrategia:
• Motiva 2 minutos (4%)
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• Educación para la vida profesional
• Relaciones: Saludo, escuchar,
preguntar, despedida, …
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• Solución de casos, …
• Cuidado de la salud
17. Obligatorio para trabajo en laboratorio
• Equipo personal (EPP) para
laboratorio
• Cuaderno de apuntes (50 hojas
para apuntes de laboratorio con
carátula)
• Papel bond A4 para reúso
(varios)
• Tijera
• Regla pequeña
• Lupa pequeña,
• Papel secante
• Lápiz,
• Borrador
• Lapiceros
• Talco
• Guía de prácticas
• Celular
• Cinta maskingtape
