ESTEQUIOMETRIA. PRINCIPALES RELACIONES

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El agente oxidante es el elemento químico que tiende a captar esos electrones, quedando con un estado de oxidación inferior al que tenía, es decir, siendo reducido.

Cuando un elemento químico reductor cede electrones al medio, se convierte en un elemento oxidado, y la relación que guarda con su precursor queda establecida mediante lo que se llama un «par redox». Análogamente, se dice que, cuando un elemento químico capta electrones del medio, este se convierte en un elemento reducido, e igualmente forma un par redox con su precursor oxidado.

[pic 17]

BALANCE DE ECUACIONES REDOX

- POR TANTEO O SIMPLE INSPECCIÓN.- Se efectúa por simple inspección visual, se recomienda para balancear ecuaciones sencillas, generalmente para ecuaciones con cuatro sustancias químicas.

Para balancear de manera eficaz por tanteo, es recomendable seguir el siguiente orden general de balanceo de los elementos.

ELEMENTO

METAL

NO METAL

H

O

Orden

1er.

2do.

3er.

4to.

NOTA: En el segundo paso se indica “no metal”, se refiere a no metales diferentes al H y O

Ejemplo:

Balancear la siguiente ecuación química:

H3PO4 + Ca(OH)2 Ca3(PO4)2 + H2O[pic 18]

SOLUCION:

Balanceamos primero el calcio, colocando el coeficiente 3 delante del Ca(OH)2

H3PO4 + 3 Ca(OH)2 Ca3(PO4)2 + H2O[pic 19]

Luego balanceamos el fosforo colocando el coeficiente 2 delante del H3PO4

2 H3PO4 + 3 Ca(OH)2 Ca3(PO4)2 + H2O[pic 20]

Balanceamos el hidrogeno colocando el coeficiente 6 delante del H2O

2 H3PO4 + 3 Ca(OH)2 Ca3(PO4)2 + 6 H2O[pic 21]

Analizamos finalmente el oxígeno, en el primer miembro hay 14 átomos de oxígeno y en el segundo miembro hay 14 átomos de oxígeno, lo que significa que la ecuación esta balanceada.

- METODO DEL NUMERO DE OXIDACION.- Se aplica a reacciones redox en general, tanto los que ocurren en soluciones acuosas y no acuosas, consta de los siguientes pasos:

- En primer lugar se determina el estado de oxidación o número de oxidación de todos los elementos en ambos lados de la ecuación (dando mayor importancia a los elementos que poseen más de una valencia).

- Luego, se aíslan solo los elementos que han sufrido cambios en su número de oxidación y se escriben en forma separada las 2 semireacciones (oxidación y reducción).

- Se balancean las semireacciones, que consiste en igualar el número de electrones ganados y perdidos, para lo cual se multiplican las semireacciones por ciertos números enteros.

- Se suman miembro a miembro las semireacciones, cancelándose el número de electrones, obteniéndose así la ecuación iónica neta; los coeficientes así obtenidos se reemplazan en la ecuación original.

- Se termina el balance por tanteo, siguiendo el orden establecido en dicho método; este último paso es necesario, porque los elementos no sufren cambios en su número de oxidación normalmente no están balanceados.

1. Escribir la ecuación química:

MnO2+HCl –> MnCl2+H2O+Cl2

2. Asignar el número de oxidación a cada elemento:

Mn+4O2-2+ H+1Cl-1 –> Mn+2Cl2-1+H2+1O-2+ Cl20

3. Se escriben los elementos que cambian su estado de oxidación:

Mn+4 ——->Mn+2

Cl-1 ———> Cl20

4. El manganeso por tener un estado de oxidación menor a que tenía antes se deduce que se redujo dos electrones (ganó dos electrones) y el cloro como aumento su estado de oxidación se deduce que se oxidó (perdida de electrones).

5. Se realiza el balance de masas, como el cloro en el lado derecho de la flecha tiene subíndice dos, lo que indica que hay dos átomos de cloro, por lo que en los reactivos tiene que haber también dos átomos de este:

Mn+4 ——->Mn+2

2Cl-1 ———> Cl20

6. Se señala el número de electrones ganados y perdidos, en la semirreacción del cloro se coloca dos electrones porque el único electrón que se perdía se multiplica por el dos:

Mn+4-2e ——->Mn+2

2Cl-1+2e———> Cl20

7. Como el número de electrones perdidos es igual al número de electrones ganados no es necesario multiplicar en cruz.

8. Se suman las semirreacciones:

Mn+4-2e ——->Mn+2

2Cl-1+2e———> Cl20

———————————–

Mn + 2Cl ———> Mn + Cl2

9. Se traslada esto a la ecuación original, los coeficientes que tengan se ponen donde el elemento se encontraba:

MnO2+2HCl —> MnCl2+H2O+Cl2

10. Se procede a verificar por tanteo:

Como en los productos hay cuatro cloros se cambia el dos por un cuatro. Pero entonces habría más hidrógenos en los reactivos, se soluciona poniendo un dos en el agua.

MnO2+4HCl —> MnCl2+2H2O+Cl2

Ya está balanceada la ecuación.

- MÉTODO COEFICIENTE INDETERMINADO.- Denominado también método algebraico. Se trata de un método verdaderamente algebraico que se utiliza para balancear cualquier ecuación química. Las reglas